用推广的定域隐规范理论研究Ω_b重子激发态

来源 :广西师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jiansilang2006
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强子的性质、内部结构及强子间的相互作用是强子物理研究的重要内容。强子由夸克(q)和反夸克(q)组成,由一对正反夸克组成的qq介子和由3个夸克组成的qqq重子被认为是内部成分最简单的强子,它们被统称为常规强子态。强子结构的夸克模型以及描写强相互作用的基本理论一—量子色动力学(QCD)都允许存在结构更为复杂的奇特强子态。近年来实验上观测到了一些含重味夸克的重子态(包括Ωc激发态和Ωb激发态),它们很有可能是奇特强子态。对奇特强子态的研究不仅能丰富现有的强子谱,也能深化我们关于对强相互作用理论的理解。本文将成功动力学重现Ωc激发态的推广定域隐规范理论应用于研究Ωb激发态,考察了具有Ωb激发态量子数的介子-重子S-波相互作用体系,包括自旋-宇称JP=1/2-的赝标介子-重子(PB1/2)体系(ΞB及其耦合道)、JP=3/2-的赝标介子-重子(PB3/2)体系(Ξ*B及其耦合道)、Jp=1/2-,3/2-的矢量介子-重子(VB1/2)体系(ΞB*及其耦合道)。从具有矢量介子交换机制的介子-重子相互作用拉氏量出发,导出介子-重子散射的最低阶散射振幅(或跃迁势),通过求解耦合道的Bethe-Salpeter方程,动力学产生了若干个具有分子态结构特性的Ωb-激发态,并给出了这些态的质量MR、宽度ΓR、自旋-宇称量子数JP以及主要结构成分的理论预言,理论计算中的唯一自由参数是用以重整化传播子圈积分函数的三动量截断qmax。本文的计算中将qmax取为能很好重现Ωc激发态的qmax=650 MeV。但理论计算所得到的Ωb-激发态质量与2020年初LHCb实验观测到的Ωb激发态不符。为考察这一差异是否由qmax的不合适取值引起,我们通过拟合Ωb-激发态的新实验数据来调整qmax的取值,重新计算。对Ωb激发态的再研究结果表明,在我们的理论框架下,不能通过调节三动量截断参数的取值来得到LHCb实验新观测到的4个Ωb-激发态。基于以上研究结果,并结合前人利用夸克模型预言的常规Ωb-激发态较好地符合LHCb的观测结果,本文的研究提出建议:LHCb实验新观测到的4个Ωb激发态可能是常规重子态,不应解释为介子-重子分子态。本文预言的Ωb-分子态比LHCb实验观测到的Ωb-激发态能量更高。我们期待未来实验上能提供更大统计量、更高精度的Ωb-激发态实验数据,以检验我们关于Ωb分子态的理论预言。
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