非微扰正反夸克对产生机制的研究

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量子色动力学(简称QCD)作为强相互作用的基本理论,在微扰能区取得了巨大的成功,但在非微扰能区目前还缺乏有效的计算方法。研究非微扰QCD的一条重要途径是发展不同种类的唯像模型。淬火夸克模型作为唯像模型之一在描述强子谱等方面取得了一些成功,但由于其忽略了海夸克的贡献而导致诸多问题,例如其预言的能谱在近阈值处和实验值有较大偏离。非淬火夸克模型在淬火夸克模型基础上显式地计量了海夸克的贡献,因此有望解决淬火夸克模型的诸多问题。  非淬火夸克模型的关键之一是回答夸克对如何产生。在诸多夸克对产生模型中,最简单且研究最为广泛的是3P0模型。尽管关于该模型已经有了大量的工作,但这些工作在计算细节和探讨的广度上并不令人满意。例如,为了得到解析表达式,大量的计算采用谐振子近似,而这个这个近似是否合理有待回答。另外,大量的工作用3P0模型解释能谱和两体强衰变,缺乏对耦合道效应的完全探讨。  对底偶素系统,我们完全且精确地计算了3P0模型带来的耦合道效应。计算表明谐振子近似仅仅适用于低于阈值的初态,对高激发态并不成立。我们同时也指出,耦合道效应不仅仅影响能谱和强衰变,也带来波函数的重整化。这个波函数的改变不仅引起Υ之间的S-D混合,也影响到Υ的双轻子衰变以及辐射衰变宽度,仅仅用3P0模型计算能谱和衰变宽度会带来误导。另外,计算结果也表明,Υ(10580)较小的双轻子衰变宽度不是由大的S-D混合角导致,而是由B介子对成份带来。建议实验上测量Υ(10580)的辐射衰变来区分S-D混合以及B介子对压低两种机制。  对3P0模型本身,计算了耦合道效应中激发态圈图的贡献,指出了在3P0模型下质量移动的潜在发散行为,并且包含组份夸克尺寸效应的形状因子也无法解决发散问题。这个困难反映出3P0模型的缺点:它缺乏一个动力学机制去有效地压低高激发态的贡献。  对粲偶素系统,用3P0模型针对性地计算了X(4260)(旧称Y(4260))各个耦合道的几率。计算表明,在重夸克自旋对称性极限下,D1D不能通过S波耦合到3S1,但它们通过D波耦合到3S1的几率并不小。但是相比之下,D1D与3D1的粲偶素有更强的耦合,而且和其他D介子分子态相比,也是D1D耦合最强。这个结论可以解释为何R值在4.26GeV附近有小的下降。
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