利用手征幺正法研究S=0,C=+1扇区的介子—重子散射

来源 :广西师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:fencer_2000
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强子物理最前沿的问题是研究强子间的强相互作用、强子内部夸克胶子结构以及强子态性质。在强子谱的研究和新强子态的探索中,手征微扰论是为处理非微扰QCD效应发展起来的模型和近似方法,它是一种低能有效理论,其基本自由度是Goldstone玻色子,它是由SU(3)L(?)SU(3)R手征对称性自发破缺到SU(3)V对称性时产生的,也即最轻的赝标介子八重态。但是,手征微扰论不能用来描述共振态,为了突破手征微扰论的局限所在,手征幺正法在手征微扰论的基础上发展起来,实现了对共振态的重现与描述。手征幺正法作为一种低能有效场论方法,成功解释了质心能量1.2GeV以下的介子-介子,介子-重子散射,动力学产生了共振态,如σ,f0(980),α0(980),A(1405)等,与实验数据符合得很好。本文采用手征幺正法的耦合道Bethe-Salpeter(BS)方程研究I=0,1,S=0,C=+1扇区的赝标介子-重子高分波散射(包括P)波散射和D波散射)。在强相互作用下,体系的总角动量J、同位旋I、同位旋第三分量I3、奇异数S、粲数C、底数B、宇称P等量子数均为守恒量。因此,对于I=0,S=0,C=+1的赝标介子-重子散射存在八个相耦合的反应道:πΣc、DN、ηΛc、KΞc、KΞc’、DsΛ、η’Λc、ηcΛc;对于I=1,S=0,C=+1的赝标介子-重子散射存在八个相耦合的反应道:πΛc、πΣc、DN、KΞc、ηΣc、KΞ’c、DsΣ、η’Σc。我们通过最低阶相互作用手征拉氏量,计算出各反应道的最低阶手征散射振幅,利用代数化的Bethe-Salpeter方程对无穷多的散射圈图进行求和,得到满足幺正性的振幅,并对全散射振幅进行分波投影(包括P波和D波投影),通过寻找散射振幅在各个黎曼面的极点,寻找散射过程中可能出现的粲味重子共振态,并计算了动力学产生态与各反应道的耦合常数,从而获取有关它们质量、宽度以及耦合强度等重要信息。在本文,我们采用三动量截断方法处理单圈图传播子的发散问题,计算中的唯一可调参数是截断动量qmax。为考察参数的不同取值对计算结果的影响,我们在计算中分别取了qmax的不同值,结果表明,计算结果对重整化参数qmax的取值并不是很敏感。在对I=0,S=0,C=+1扇区的赝标介子-重子P波散射的研究中,找到了四个动力学产生的、JP=1/2+或3/2+的非奇异粲重子Λc共振态:Λc(1)(M=2748.09MeV,Γ=126.6MeV)、Λc(2)(M=2936.04MeV,Γ=20.6MeV)、Λc(3)(M=3024.01MeV,Γ=93.8MeV)、Λc(4)(M=3134.28MeV,Γ=136.3MeV)。其中,Λc(2)(2936)的质量、宽度以及衰变模式均与与实验上发现的粲味重子A。(2940)+性质吻合。我们据此将动力学产生的态Λc(2)(2936)认定为Λc(2940)+。由于在手征幺正法的理论框架下,动力学产生的重子态具有介子-重子分子态的结构,因此我们认为Λc(2940)+具有赝标介子一重子分子态结构,并且其自旋-宇称量子数为jP=1/2+或3/2+。在I=O,S=0,C=+1扇区的赝标介子-重子D散射中,动力学产生了两个JP=3/2-或5/2-的非奇异粲重子A。共振态:Λc(1)(M=2748.56MeV,Γ=151.34MeV)和Λc(2)(M=3000.44MeV,Γ=98.12MeV)。同时,我们对这些动力学产生态与各反应道的耦合常数进行了研究。在I=1,S=0,C=+1扇区的赝标介子-重子P波散射中,动力学产生了4个JP=1/2+或3/2+的非奇异粲重子Σc共振态:Σc(1)(M=2770.87MeV,Γ=67.56MeV)、Σc(2)(M=2846.08MeV,Γ=89.24MeV)、Σc(3)(M=2929.25MeV,Γ=96.44MeV)和Σc(4)(M=3206.98MeV,Γ=108.66MeV)。其中,Σc(1)(2770)的质量和宽度与实验上观测到的态Λc(2765)+(或Σc(2765))的质量和宽度比较接近,该态很可能就是Σc(2765)。在D波散射中,动力学产生了4个JP=3/2-或5/2-的非奇异粲重子Σc共振态:Σc(1)(M=2742.24MeV,Γ=41.54MeV)、Σc(2)(M=2778.21MeV,Γ=171.22MeV)、Σc(3)(M=2839.78MeV,Γ=487.56MeV)和Σc(4)(M=3107.98MeV,r=52.66MeV)。其中,Σc(1)(2742)的质量与实验上观测到的共振态Σc(2800)的质量相近,宽度处在Σc(2800)的宽度范围内。我们倾向于认为可将Σc(1)(2742)认定为Σc(2800)。
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