【摘 要】
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近几十年来,许多物理实验工作者对双光子遍举过程进行了大量的研究,得到了丰富的实验数据,更好地推动了理论上对双光子遍举过程的研究进程。李湘楠等人基于kT因子化定理的微扰QCD(PQCD)因子化方法是双光子遍举过程研究所使用的主流方法之一。在微扰QCD理论框架下,γγ→M+M-(M=π,K)过程的散射振幅可以因子化为硬散射过程振幅TH和强子分布振幅的卷积形式,对于非微扰部分则被吸收到强子波函数里,而我
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近几十年来,许多物理实验工作者对双光子遍举过程进行了大量的研究,得到了丰富的实验数据,更好地推动了理论上对双光子遍举过程的研究进程。李湘楠等人基于kT因子化定理的微扰QCD(PQCD)因子化方法是双光子遍举过程研究所使用的主流方法之一。在微扰QCD理论框架下,γγ→M+M-(M=π,K)过程的散射振幅可以因子化为硬散射过程振幅TH和强子分布振幅的卷积形式,对于非微扰部分则被吸收到强子波函数里,而我们知道强子波函数是普适的,与所处的过程是没有关系的,从而保证了微扰计算的可行性。但是得到的领头阶的理论结果与实验所测得的数据存在较大差异。为了解决这个问题和便于后续康普顿散射的对比研究,我们采用Mandelstam变量(s、t、u)重新定义双光子碰撞过程的标量乘积,并在以kT因子化为基础的微扰QCD理论框架下,考虑了赝标介子(π,K)twist-3波函数的贡献,计算出过程的硬散射振幅。在计算过程中出现的端点发散问题我们通过含有横向动量kT的Sudakov因子来解决。对于非微扰的赝标介子波函数部分,我们除了用Ads模型下的分布振幅进行散射截面计算外,还采用了渐近(Asy)模型与Chernyk-Zhitnitsky(CZ)模型下的分布振幅进行了对比研究。通过这三个模型,分别计算了π、K介子twist-2与twist-3分布振幅对γγ→M+M-(M=π,K)散射过程总截面所提供的贡献。最后将得到的理论数值结果与BELLE、TPC、ALEPH实验组测量的实验数据进行对比分析,结果表明:对于双光子到赝标介子对过程,当我们只将twist-2分布振幅对散射总截面的贡献考虑进去时,得到的数值结果明显低于实验结果,但将twist-3分布振幅的贡献考虑进去之后,得到的数值结果有一个量级左右提升,说明对于γγ→M+M-(M=π,K)过程,twist-3分布振幅所提供的贡献成为影响结果的主导因素,因此在计算过程我们必须将这部分贡献考虑进去。且对于双光子碰撞过程的重新计算得到的结果与我们之前的研究保持一致。在完成上述双光子碰撞过程的理论分析后,由于我们选择Mandelstam变量来定义标量乘积,要研究康普顿散射过程只需将上述理论计算中的s与t交换后进行计算,即可得到康普顿散射过程的微分散射截面数据,并与李湘楠等人所得到的结论进行对比分析。其结果表明:对于康普顿散射过程,我们计算了 s/t=-0.2与s/t=-0.5时的数值结果,李湘楠等人的数值结果是在QCD求和规则下得到的,而本文在微扰QCD理论下完成,但是得到的结果在误差允许范围内是吻合的。并且本文计算了 s/t=-0.2时,考虑twist-3分布振幅贡献时的散射截面,发现比只考虑twist-2分布振幅贡献时有一个量级的提升,这也说明在康普顿散射过程中twist-3分布振幅提供的贡献对微分散射截面有较大影响,必须要考虑到计算中去。
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