BESⅢ上a00(980)-f0(980)混合強(qiáng)度的測量及J-Ψ→ωηπ0的研究.pdf

1、量子色動力學(xué)(QCD)是標(biāo)準(zhǔn)模型框架下描述強(qiáng)相互作用的基本理論。它預(yù)言了膠球，混雜態(tài)及多夸克態(tài)等新型強(qiáng)子態(tài)的存在。而目前已發(fā)現(xiàn)的強(qiáng)子均由兩個或者三個價夸克組成。實(shí)驗(yàn)上對新型強(qiáng)子態(tài)的觀測成為對QCD理論的直接驗(yàn)證。另外，對輕強(qiáng)子態(tài)的產(chǎn)生和衰變性質(zhì)的系統(tǒng)研究將為我們理解強(qiáng)耦合非微擾機(jī)制下的強(qiáng)相互作用提供很好的信息，對低能區(qū)QCD的發(fā)展起到重要推動作用。BESⅢ的工作能區(qū)在2～4.6GeV，此能區(qū)一直被公認(rèn)為是尋找和研究新型強(qiáng)子的理想場所。目

2、前BESⅢ擁有世界上最大統(tǒng)計量的J/ψ妒和ψ′數(shù)據(jù)。本文的主要研究內(nèi)容是利用BESⅢ上的大統(tǒng)計量數(shù)據(jù)對強(qiáng)子譜進(jìn)行的研究。
　　 實(shí)驗(yàn)上發(fā)現(xiàn)了很多0-+、0++、2++粒子，它們成為這些新型強(qiáng)子態(tài)的候選者，量子數(shù)為0++的粒子a(8)(980)和fo(980)自被發(fā)現(xiàn)至今已有幾十年的歷史，但關(guān)于其性質(zhì)的討論一直是輕強(qiáng)子譜研究的重要話題。這兩個粒子有近似的質(zhì)量，但不同的衰變模式。它們曾被描述為K(K)分子態(tài)、四夸克態(tài)、混雜態(tài)、q(q

3、)介子等。理論方面和實(shí)驗(yàn)方面都為探究這兩個粒子的本質(zhì)展開了大量的工作。理論學(xué)家在上世紀(jì)70年代就提出由于a(8)(980)和fo(980)都可以耦合到K（K），a（8）(980)和fo(980)之間可以通過K（K）的圈圖而產(chǎn)生混合，因此a（8）(980)—fo(980)的混合強(qiáng)度將為理解它們的性質(zhì)提供重要的實(shí)驗(yàn)信息。
　　 基于BESⅢ上2.25×108的J/ψ和1.06×108的ψ′數(shù)據(jù)，本文從J/ψ→φfo(980)→a(8

4、)(980)→如φηπ0過程和ψ′→γχc1，χc1→a(8)(980)，π0→fo(980)π0→π+π-π-π0“過程中對a(8)(980)—fo(980)混合強(qiáng)度進(jìn)行了測量，得到a(8)(980)→fo(980)的混合強(qiáng)度和fo(980)→a(8)(980)的混合強(qiáng)度分別為：ξfa=B(J/ψ→φfo(980)→φa(8)(980)→φηπ0)/B(J/ψ→φfo(980)→φππ)=(0.60±0.20(stat.)±0.12(

5、syst.)±0.26(para.))％＜1.1％(at90％c1)ξfa=B(ψ＇→γχc1,χc1→a(8)(980)π0→fo(980)π0→π+π-π0/B(ψ′→γχc1χc1→a(8)(980)π0→ηπ0π0=(0.31±0.16(stat.)±0.14(syst.)±0.03(para.))％＜1.0％(at90％c1)
　　 我們還將這些結(jié)果與利用理論參數(shù)或者一些實(shí)驗(yàn)得到的參數(shù)進(jìn)行計算的混合強(qiáng)度結(jié)果進(jìn)行了比較。

6、這次測量是世界上首次直接測量，這些結(jié)果會為a(8)(980)、fo(980)理論模型的發(fā)展提供必要的限制，進(jìn)而為其本質(zhì)的確定提供重要信息。
　　 同時，我們也對類似的J/ψ→ωηπ0過程進(jìn)行了研究。我們在ηπ0的不變質(zhì)量譜上看到在1.0GeV處有很明顯的結(jié)構(gòu)，與J/ψ→φηπ0不同,J/ψ→ωηπ0過程中ηπ0的不變質(zhì)量譜上的結(jié)構(gòu)很寬，用fo(980)→a(8)(980)的混合機(jī)制不能解釋。對這個結(jié)構(gòu)的分析得出，J/ψ→ωa(8