重夸克偶素的强跃迁和重味介子之间的相互作用

来源 :兰州大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:czjjay
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近年来,随着对撞机实验能量及精度的不断提升,已有越来越多的新粒子被人们发现。这包括目前了解仍不透彻的X,Y,Z等一系列新强子态,还包括大量近阈的普通强子。这些近阈普通强子的衰变性质与远离阈值的粒子有很大的差别。例如,对于在阈值以上的高激发态重夸克偶素(粲偶素和底偶素)而言,它们跃迁衰变的分支比和ππ不变质量谱就很反常。虽然QCD多极展开在描述低激发态重夸克偶素的强跃迁时非常成功,但到高激发态,QCD多极展开便显得无能为力。在传统理论框架下无法解释的新现象促使我们运用新的机制来理解这些异常的实验信息。在本论文中,我们先研究了D波粲偶素X(3823)→J/ψπ+π-的跃迁。我们发现理论预言的π+π-的不变质量谱在低能部分与实验数据不符,考虑到X(3823)的质量靠近DD*的阈值,所以在该过程中我们又加入了耦合道效应。我们的计算结果表明耦合道效应的贡献与QCD多极展开的贡献在同一量级,且考虑了耦合道效应后的π+π-的不变质量谱能更好地描述实验信息。紧接着,我们又研究了高激发态底偶素T(5S)→Υ(13D)的跃迁。我们先用QCD多极展开对该过程的跃迁分支比做了计算,发现B[Υ(5S)→Υ(13D1)η](?)4.7×10-6,B[Υ(5S)→Υ(13D2)η](?)8.4 × 10-6,B[T(5S)→T(13D3)η]= 0。我们进一步计算了强子圈的贡献后发现B[T(5S)→Υ(5S)η](?)(0.5~5.1)× 10-3,B[T(5S)→Υ(5S)η](?)(0.7~7.5)× 10-3,B[T(5S)→Υ(13D3)η](?)(0.9~9.6)× 10-4。也就是说强子圈的贡献在该过程中起主导作用,2018年的Belle实验证实了我们的预言。此外,我们也用手征有效场论的方法将BB,BB*和B*B*系统的有效势计算到了单圈,发现I(JP)= 0(1+)的BB*和B*B*系统的有效势是吸引的。解薛定谔方程后得到这两个道的束缚能分别为△EBB*=-18-31.5+17.6MeV和△EB*B*=-99-87.9+73.2MeV。该研究不仅可以为未来实验上寻找含有双底夸克的奇特分子态提供有用的信息,而且对以后格点QCD计算B(*)B(*)系统的有效势以及手征外推都很有帮助。
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