考慮耦合道效應的粲夸克偶素譜.pdf

1、最近幾年，Belle和Babar等實驗組，發(fā)現(xiàn)了一些新的介子共振態(tài)，這些粒子共同的特點，就是它們的衰變末態(tài)都含有c，(c)夸克，即是熱門的XYZ粒子。這些新強子態(tài)的報道、或者發(fā)現(xiàn)及其廣泛且深刻的探究，引起眾多理論學家和實驗學家的廣泛興趣，刺激了他們之間的交流與合作。
　　如果把這些粒子當做傳統(tǒng)的介子，粲偶素，運用夸克勢模型計算，雖然能夠找到一些相應量子數(shù)的態(tài)，但是我們發(fā)現(xiàn)在閾值以上的各個態(tài)，符合的都不是很理想。隨著越來越多的無法用

2、傳統(tǒng)夸克模型解釋的態(tài)的發(fā)現(xiàn)，粲偶素譜的研究迎來新的一輪高潮。人們嘗試給這些粒子做一些解釋，例如:粲夸克偶素，膠球態(tài)，四夸克態(tài)，分子態(tài)，混雜態(tài)…眾說紛紜。
　　傳統(tǒng)的勢模型只考慮介子由兩夸克組成，我們認為介子組分中的高Fock態(tài)的貢獻應該不容忽略，即在介子中應該存在多夸克成分。利用夸克-強子對偶性，我們可以把這種效應表示為粲夸克偶素和雙D介子道之間的相互作用，即耦合道效應，這種效應，等價于D介子圈對粲夸克偶素自能的貢獻，虛部對應于粲

3、夸克偶素OZI允許到開道的衰變寬度。作為初步的工作，在目前的夸克模型計算中，這些高的Fock態(tài)是以新增加的輕夸克對分別與原來的兩夸克形成強子的形式存在。
　　在本文初始，我們利用3P0模型計算了耦合道效應對粲夸克偶素的影響，發(fā)現(xiàn)質(zhì)量平移和強子衰變的典型寬度在同一個量級，同時計算結(jié)果說明介子中多夸克態(tài)的成分占有相當大的比例，因此在計算能譜時必須考慮耦合道效應。至于為什么傳統(tǒng)的兩夸克系統(tǒng)的勢模型可以很好地說明閾值以下的態(tài)，我們理解為多

4、夸態(tài)的效應包含在參數(shù)中，被參數(shù)所吸收。而閾值以上那些沒法用勢模型解釋的奇異態(tài)，多夸克態(tài)效應可能偏大，這樣參數(shù)包含不了。
　　本文的核心工作就是重新調(diào)整夸克模型中的參數(shù)，希望新算出來的c(c)裸質(zhì)量與以此為基礎之上計算出來的質(zhì)量平移之和為實驗值（即mbare+△m=mexpt），參數(shù)的選擇依賴于實驗上已經(jīng)確定量子數(shù)的S，L態(tài)的八個粒子。最后在合適的參數(shù)范圍內(nèi)，尋找一組比較好的參數(shù)計算新的能譜。
　　我們參考實驗和理論依據(jù)，在可

5、能的范圍內(nèi)，搜集了大量的參數(shù)。通過分析對比發(fā)現(xiàn)，無論怎樣調(diào)整參數(shù)，考慮耦合道效應之后的能譜在閾值以下和組分夸克模型區(qū)別不大，從3P0這個態(tài)即可看出。在閾值以上，隨著激發(fā)態(tài)級數(shù)增高，同一個態(tài)在兩個模型之間的差值越來越大，而且是上移趨勢。同時計算結(jié)果表明，重新調(diào)整參數(shù)后，兩夸克成分的比例會上升到接近90％，壓低了多夸克態(tài)成分的影響。結(jié)果說明更多夸克的多夸克成分會更小，所以在本文的工作中，只考慮到四夸克成分是合理的，使模型的自洽性得到改善。另

6、外我們發(fā)現(xiàn)N，L相同的態(tài)，質(zhì)量平移也相同，這符合前人證明的結(jié)果。
　　本文的另一個重要工作是運用新的能譜，將實驗上發(fā)現(xiàn)的XYZ粒子依據(jù)它們的產(chǎn)生機制，分為四類進行討論。依據(jù)實驗上確定的量子數(shù)及其質(zhì)量，由此來確定這些粒子的能態(tài)位置。至于這些粒子的具體定性，需要通過該模型，進一步計算強衰變，輕子衰變，各道的分支比。本工作的創(chuàng)新之處在于，(1)在計算A粒子的自能修正時，B，C粒子的質(zhì)量取理論值，而不象其它工作取實驗值。其原因是B，C粒子

7、此時是兩夸克態(tài)，而真實的D介子有自己的四夸克成分，取理論計算值保證了理論的自洽性。(2)初態(tài)A粒子，末態(tài)B和C粒子的β值都是通過擬合薛定諤方程解出來的波函數(shù)而得到，同樣滿足了模型的自洽性。對于高激發(fā)態(tài)的擬合，則依據(jù)圖像選取了諧振子參數(shù)β取值區(qū)間。
　　我們重點研究了X(3915)，X(4350)和X(4160)這三個粒子，依據(jù)質(zhì)量譜和這些粒子產(chǎn)生機制所提供的量子數(shù)信息，我們將它們分別當作粲偶素23P0、33P2、21D2的候選者，

8、運用3P0模型計算了它們的強衰變寬度以及個別粒子的各道衰變分支比，結(jié)果顯示X(3915)和X(4160)的強衰變計算值和實驗值符合地非常好，所以將它們納入P波粲偶素家族，分別解釋為23P0和21D2態(tài)。然而X(4350)的衰變寬度計算結(jié)果遠遠大于實驗結(jié)果，所以在我們的模型中，無法將它解釋為33P2態(tài)。
　　考慮耦合道效應計算新的粲偶素能譜，這是一個大膽的嘗試，也是一件有意義的事情，這些工作的研究，會加深我們對強子物理的和QCD的理