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重重子性质的QCD求和规则研究

尤付益  
【摘要】:自从发现J/ψ砂之后的两年人们第一次观测到了粲重子Λc+,至此之后特别是进入新世纪的这十年,实验上发现了大量的重重子。对于S波粲重子,1/2+反三重态(Λc+,Ξc+,Ξc0)和1/2+、3/2+六重态(Ωc,∑c,Ξc')和(Ωc*,∑c*,Ξc*)已得到很好的确认,而且Babar、Belle和CLEO等实验组还观测到不少新的激发粲重子,例如Λc+(2765),∑c+(2800),Ξc0(2980)等,而相应的底重子仅观测到Λb,∑b,∑b*,Ξb,Ωb。随着大型强子对撞机(LHC)的投入运行,未来实验方面还将发现越来越多的重重子态。实验方面的进展要求理论研究的深入。本文正是在这样的背景下,在QCD求和规则框架内(SVZ求和规则与光锥求和规则)对重重子态的某些性质作了一些研究。 首先我们利用QCD求和规则分析含第四代夸克和标准模型c、b夸克的JP=1/2+重子态。二十多年前人们基于味民主的论断预言第四代夸克的存在,它们的加入是对标准模型的一次简单推广,将产生许多重要的物理效应。特别是重味B物理的某些稀有衰变道对标准模型以外的新物理相当地敏感,第四代夸克的加入可能对分支比和CP不对称性等产生显著的影响,而且研究表明第四代夸克对Higgs唯象学产生明显的影响,当这些夸克与普通的标准模型夸克的混合较小时,它们就有可能与标准模型夸克形成新强子态,并已提出满足这一条件的CKM矩阵的参数化。因此,有必要从理论和唯象学上研究这些新强子态的性质。我们以Ioffe流内插JP=1/2+新重子态,在实施宇称分离手续后,在计算中考虑到微扰贡献和双胶子凝聚贡献,我们给出质量和极点留数的数值结果。我们也研究正、负宇称重子态的贡献之比,结果表明负宇称重子态的污染较大,必须实施宇称分离手续。我们期待关于质量的预言结果可以在未来的Tevatorn或LHC实验上得到检验,而得到的合理极点留数值可以作为QCD求和规则研究相关强子过程的基本输入参数。 其次,我们利用光锥求和规则分析∑QΞQ*K*和Ξ'Q∑Q*K*顶角。含一个(两个)重夸克的粲重子和底重子,对于研究重夸克存在背景下轻夸克的动力学特别地重要,它们是检验夸克模型和重夸克对称性预言的良好场所。根据Lorentz不变性,我们以三个张量结构参数化顶角∑QΞQ*K*和ΞQ'∑Q*K*,并在光锥求和规则的框架内计算相应的三个强耦合常数。对于未知的质量和极点留数,我们进行SVZ求和规则的研究决定它们的数值;考虑到相关参数的所有不确定性,我们得到强耦合常数的数值结果。这些强耦合常数是描述重重子态间相互作用的基本参数,一旦获得合理值,就可以利用它们进行唯象分析。我们的研究表明,对强耦合常数g1和g2的中心值,重夸克对称性很好地起作用。


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