重夸克偶素衰變中耦合道效應(yīng)的研究.pdf

1、量子色動力學(xué)(Quantum chromodynamics, QCD)有兩大性質(zhì):在高能區(qū)的漸進(jìn)自由性質(zhì)和在低能區(qū)的夸克色禁閉效應(yīng)。其中前者可以讓我們在高能區(qū)用微擾論處理物理過程,但在低能區(qū)由于夸克的色禁閉效應(yīng)微擾論不再適用,而重夸克偶素的質(zhì)量恰好介于高能區(qū)和低能區(qū)之間,因此通過對重夸克偶素的研究可以幫助我們更好的認(rèn)識微擾 QCD和非微擾QCD。
　　本文首先介紹了粒子物理學(xué)的發(fā)展,包括基本粒子及其相互作用,并且對粲夸克偶素和底夸

2、克偶素家族譜做了介紹;接著引入在有效場理論框架下的中間介子圈模型(Intermediate Meson Loop, IML);然后我們利用中間介子圈模型對粲偶素之間的E1躍遷中的耦合道效應(yīng)進(jìn)行了研究,涉及到的粲偶素為主量子數(shù) n=1的{J/ψ,ηc,}和{xc0,xc1,xc2,hc}以及 n=2的{ψ',η',}和{xc0',xc1',xc2',hc'}。我們的研究表明,ψ'(2S)/ψ(3770)→γxj和xcj→γJ/ψ的衰變中的

3、耦合道效應(yīng)比NR模型和GI模型要小, 并且ψ'(2S)/ψ(3770)→γxj和xcj→γJ/ψ的衰變分寬度隨著截斷參數(shù)α的變化相對平穩(wěn), 這表明了中間介子圈模型在此類過程中的適用性。從結(jié)果中可以看出ψ(3770)衰變中的耦合道效應(yīng)比ψ'(2S)的要大些,這是因?yàn)棣?3770)的質(zhì)量更接近DD介子對閾值,因此它與D介子的耦合要更強(qiáng)些,從而其耦合道效應(yīng)更大。而結(jié)果顯示2P態(tài)粲偶素的衰變要復(fù)雜的多,因?yàn)?P態(tài)粲偶素的質(zhì)量都在DD介子對的閾值

4、之上,主要衰變道為D介子對,因而與D介子對的耦合很強(qiáng),所以 IML效應(yīng)比較的明顯。目前,由于實(shí)驗(yàn)上還沒有明確發(fā)現(xiàn)xc0',xc1'和hc',因此我們以xc0',xc1'和hc'的質(zhì)量為參數(shù),給出了各個衰變道的曲線。其中xc0'和hc'隨它們各自的質(zhì)量變化時沒有尖點(diǎn),而xc1'的曲線在DD*的閾值附近有一個尖點(diǎn),這說明xc1'的質(zhì)量離DD*的閾值更近,與DD*介子對的耦合更強(qiáng),因此耦合道效應(yīng)更加明顯。
　　接著我們研究了兩個新強(qiáng)子態(tài)

5、Zb(10610)和Z'b(10650)到γ(1S,2S,3S)π和(1,2)hb(1P,2P)π的衰變。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,我們將這兩個粒子的量子數(shù)IG(JPC)設(shè)定為1+(1+-),然后在中間B介子圈的模型下對其進(jìn)行了系統(tǒng)的研究,隨著截斷參數(shù)a逐漸增大時,各個道的衰變寬度的變化很平穩(wěn)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果給出了適合于每一個衰變道的截斷參數(shù)α的取值范圍,并且在除去γ(3S)π的衰變道后我們對各個α值求平均,給出了α的平均值,用α平均值所給出的結(jié)果可

6、以很好的解釋Zb(10610)和Z'b(10650)的各個道的衰變,(但不包含γ(3S)π衰變道)。這可能是在Z'B→ B*B*(B)→γ(3S)π衰變中介子圈效應(yīng)特別的敏感。在γ(3S)π衰變道中,根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果給出的a的值比別的要小很多,我們也試圖給出了解釋,由于重夸克近似,我們將B介子的質(zhì)量分別設(shè)為MB=MB*=5279MeV(方案一), MB=MB*=5325=MeV(方案二),然后得出的截斷參數(shù)α就變得比較大了,這可能是因?yàn)樵谌?/p>