高能e+e-湮滅反應(yīng)中雙重重子產(chǎn)生的研究.pdf

1、研究超出標(biāo)準(zhǔn)模型（Standard Model,SM）的新物理和解決量子色動(dòng)力學(xué)（Quantum Chromodynamics,QCD）的非微擾問(wèn)題是當(dāng)前粒子物理所面臨的兩個(gè)重大問(wèn)題。重味強(qiáng)子物理是當(dāng)前粒子物理研究的前沿課題，對(duì)于上述問(wèn)題的解決具有重要的意義。高能e+e-湮滅反應(yīng)的多粒子產(chǎn)生過(guò)程是研究強(qiáng)相互作用機(jī)制、揭示夸克與膠子的碎裂特征、檢驗(yàn)QCD理論的重要過(guò)程。在硬碰撞中產(chǎn)生的末態(tài)部分子的強(qiáng)子化對(duì)理解禁閉機(jī)制非常重要。然而，到目前

2、為止，強(qiáng)子化仍然不能被微擾地描述，而只能通過(guò)一些強(qiáng)子化模型來(lái)處理。
　　在e+e-湮滅反應(yīng)中，末態(tài)部分子的色連接既是部分子級(jí)聯(lián)簇射（Parton Shower,PS）過(guò)程的結(jié)束，又是強(qiáng)子化過(guò)程的開(kāi)始，它是微擾量子色動(dòng)力學(xué)（Perturbative Quantum Chromodynamics,PQCD）階段與非微擾的強(qiáng)子化過(guò)程的界面，決定了末態(tài)部分子系統(tǒng)以何種方式連接參與強(qiáng)子化過(guò)程。在傳統(tǒng)的大Nc（顏色種類數(shù)）近似（Nc→∞）下，

3、多部分子末態(tài)被認(rèn)為只可能存在一種連接方式，即色中性流連接。這種連接方式所給出的強(qiáng)子化結(jié)果大部分與實(shí)驗(yàn)相符，這讓人們?cè)诤荛L(zhǎng)一段時(shí)期內(nèi)忽略了其他的色連接方式，認(rèn)為色中性流連接是由非微擾量子色動(dòng)力學(xué)（Non-perturbative Quantum Chromodynamics,NPQCD）自然選擇的唯一連接方式。然而，相關(guān)研究表明，對(duì)于Nc=3的真實(shí)物質(zhì)世界，末態(tài)部分子還可以色分離的方式連接。相比于傳統(tǒng)的色中性流連接，這種色分離連接同樣甚至

4、更好地與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)相符合。NPQCD選擇不同的色連接方式，將可能導(dǎo)致不同的強(qiáng)子化結(jié)果，因此，研究末態(tài)部分子系統(tǒng)的色連接對(duì)理解強(qiáng)子化機(jī)制的本質(zhì)至關(guān)重要。
　　近年來(lái)，大量的新束縛態(tài)粒子在實(shí)驗(yàn)上被觀察到，例如，在粲偶素質(zhì)量范圍內(nèi)發(fā)現(xiàn)的X、Y、Z粒子。作為一種新強(qiáng)子態(tài)，它們顯示出了與傳統(tǒng)粲偶素態(tài)極為不同的特性，這引起了理論研究的極大關(guān)注。有關(guān)XYZ新強(qiáng)子態(tài)的研究雖然已取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，然而包括四夸克態(tài)、介子分子態(tài)、粲偶素混合態(tài)等在內(nèi)的各種

5、理論推測(cè)均與夸克模型譜線不相符，到目前為止，沒(méi)有一種理論模型可為這些非常規(guī)態(tài)粒子的產(chǎn)生提供一個(gè)令人信服的解釋。有關(guān)它們的產(chǎn)生機(jī)制和強(qiáng)子化的研究仍是一個(gè)懸而未解的難題，很早就有人提出，研究這些新束縛態(tài)粒子的產(chǎn)生機(jī)制有利于確定強(qiáng)子的結(jié)構(gòu)。
　　本文概括地闡述了當(dāng)前粒子物理在研究強(qiáng)子化機(jī)制方面所面臨的主要困難，簡(jiǎn)要地介紹了描述強(qiáng)子化過(guò)程的幾種常見(jiàn)模型，包括LUND弦碎裂模型（Lund String Fragmentation Model