雙重重子衰變?yōu)榛鶓B(tài)重子和重介子的研究
發(fā)布時(shí)間:2021-06-17 14:11
雙重重子是由兩個(gè)重夸克和一個(gè)輕夸克組成的重子?淇四P秃蚎CD理論都預(yù)言了雙重重子的存在,然而,物理學(xué)家們?cè)趯?shí)驗(yàn)中卻一直未能找到它們存在的跡象。直到2017年,位于歐洲核子中心(CERN)的大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)(Large Hadron Collider)LHC上的合作組,才正式宣布發(fā)現(xiàn)第一個(gè)雙粲重子Ξcc++。毫無疑問,這是一個(gè)意義重大的發(fā)現(xiàn)。在本文,我們系統(tǒng)地研究了雙重重子Ξcc+、Ξcc++、Ωcc+、Ξbc+、Ξbc0和Ωbc0的二體非輕弱衰變,其中Ξcc+、Ξcc++和Ωcc+三個(gè)雙粲重子都是由兩個(gè)重夸克(c夸克)和一個(gè)u、d或s輕夸克組成;后三個(gè)雙重重子Ξbc+、Ξbc0和Ωbc0也是由兩個(gè)重夸克和一個(gè)u、d或s輕夸克組成的,不過這兩個(gè)重夸克,一個(gè)是底夸克、另一個(gè)是粲夸克。眾所周知,在粲夸克能標(biāo)下,很多方法比如微擾QCD,都不能有效地計(jì)算出強(qiáng)子弱衰變的振幅。再比如因子化假設(shè)方法,也只能用于計(jì)算衰變中的部分貢獻(xiàn),然而,在這個(gè)能標(biāo)下的衰變中長程貢獻(xiàn)是非常重要的。本文唯象地研究了Ξcc++的衰變分支比以及Ξcc++、Ωcc+、Ξbc+、Ξbc0和Ωbc0的衰變寬度。在計(jì)算過程中,首先,...
【文章來源】:內(nèi)蒙古大學(xué)內(nèi)蒙古自治區(qū) 211工程院校
【文章頁數(shù)】:88 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
超多重態(tài)圖
內(nèi)蒙古大學(xué)碩士學(xué)位論文5子。根據(jù)拓?fù)鋱D的分類,我們解釋了引言曾經(jīng)提到的內(nèi)容。盡管我在這里列出了衰變道中所有的分類,但是本文只計(jì)算屬于“B”圖貢獻(xiàn)的所有衰變。圖2.1:樹圖層次的兩體非輕衰變拓?fù)鋱DFig2.1:Treeleveltopologicaldiagramsfortwobodynonleptonicdecays2.1.2夸克圖憑借拓?fù)鋱D的分類,我們可以繪制它在夸克層次上的子結(jié)構(gòu)來更具體地展示雙重重子末態(tài)交換機(jī)制。正如我們引言所介紹的,雙重重子是由兩個(gè)重夸克和一個(gè)輕夸克組成的強(qiáng)子。在樹圖層次上,重夸克c有四種衰變可能:cdus、cdud、csus和csud。當(dāng)雙重重子中的c夸克發(fā)生衰變時(shí),其他兩個(gè)夸克開始是作為旁觀者不參與衰變的,它們會(huì)參與后續(xù)的末態(tài)重散射過程。在重散射時(shí),作為旁觀者中的重夸克與c夸克衰變產(chǎn)生的反夸克組合成為一個(gè)重介子,另一個(gè)旁觀者夸克與弱頂點(diǎn)衰變出的兩個(gè)夸克組合形成一個(gè)重子。這里有一點(diǎn)需要特別說明,在末態(tài)相互作用過程中,當(dāng)粲夸克衰變產(chǎn)生的反夸克和其它五個(gè)夸克任意一個(gè)相同的時(shí)候,還會(huì)出現(xiàn)夸克對(duì)湮滅的情況。也就是說,當(dāng)出現(xiàn)ss、uu和dd三種組合中的任意一對(duì)時(shí),會(huì)通過湮滅增加衰變道的種類?淇藢哟谓粨Q圖上的每條線都有一個(gè)夸克與之對(duì)應(yīng),直線上的箭頭代表每個(gè)夸克流動(dòng)的方向。淺色橢圓圖形表示強(qiáng)子,最左邊標(biāo)記的是作為母粒子的雙重重子,中間態(tài)兩個(gè)夸克生成的介子標(biāo)在橢圓上方,中間態(tài)三個(gè)夸克生成的重子標(biāo)在橢圓下方,最終生成的介子和重子的名稱標(biāo)記在最右邊。末態(tài)相互作用交換的粒子并未在夸克圖中標(biāo)出。
內(nèi)蒙古大學(xué)碩士學(xué)位論文6根據(jù)上述原則,我們可以畫出雙重重子ccB衰變的夸克層次上的示意圖。圖2.2展示了重夸克衰變的六種類型的夸克層次示意圖,分別代表T圖和C圖的末態(tài)是介子交換、重子交換和湮滅三類。圖2.2上第一排的三個(gè)圖都是T圖,不過經(jīng)過仔細(xì)觀察,你就會(huì)發(fā)現(xiàn)它們的末態(tài)交換有差別。第一類是介子交換,第一個(gè)T圖,圖2.2中(a)圖的末態(tài)交換了兩個(gè)夸克c和u,這兩個(gè)夸克可以組合成介子0D或者*0D;第二類是重子交換,圖2.2(b)中的末態(tài)交換了三個(gè)夸克sss,這三個(gè)夸克組合成重子,實(shí)際上在計(jì)算時(shí)我們刪掉了圖(b),因?yàn)楸疚闹挥?jì)算末態(tài)交換粒子自旋為1/2的衰變道,而自旋為3/2;第三類就是我們前面所說到的湮滅情況,圖2.2(c)中粲夸克衰變出dd夸克對(duì),它們可以湮滅形成ss夸克對(duì),末態(tài)交換也是三夸克,ssd三夸克組合成重子。第二排的三個(gè)圖都是C圖,同T圖的交換類型相對(duì)應(yīng),分別是介子交換、重子交換和湮滅。圖2.2(d)的末態(tài)是c和s夸克交換,形成介子sD或*sD;圖2.2(e)是重子交換,sus夸克交換形成重子0;圖(f)中ss夸克對(duì)湮滅成ss,末態(tài)ssu三夸克交換形成重子0。圖2.2:夸克層次衰變圖Fig2.2:Decaydiagramsofquark-level
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Discovery potentials of doubly charmed baryons[J]. 于福升,蔣華玉,李潤輝,呂才典,王偉,趙振興. Chinese Physics C. 2018(05)
[2]D→PV衰變及末態(tài)相互作用(英文)[J]. 李競武,楊茂志,杜東生. 高能物理與核物理. 2003(08)
本文編號(hào):3235348
【文章來源】:內(nèi)蒙古大學(xué)內(nèi)蒙古自治區(qū) 211工程院校
【文章頁數(shù)】:88 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
超多重態(tài)圖
內(nèi)蒙古大學(xué)碩士學(xué)位論文5子。根據(jù)拓?fù)鋱D的分類,我們解釋了引言曾經(jīng)提到的內(nèi)容。盡管我在這里列出了衰變道中所有的分類,但是本文只計(jì)算屬于“B”圖貢獻(xiàn)的所有衰變。圖2.1:樹圖層次的兩體非輕衰變拓?fù)鋱DFig2.1:Treeleveltopologicaldiagramsfortwobodynonleptonicdecays2.1.2夸克圖憑借拓?fù)鋱D的分類,我們可以繪制它在夸克層次上的子結(jié)構(gòu)來更具體地展示雙重重子末態(tài)交換機(jī)制。正如我們引言所介紹的,雙重重子是由兩個(gè)重夸克和一個(gè)輕夸克組成的強(qiáng)子。在樹圖層次上,重夸克c有四種衰變可能:cdus、cdud、csus和csud。當(dāng)雙重重子中的c夸克發(fā)生衰變時(shí),其他兩個(gè)夸克開始是作為旁觀者不參與衰變的,它們會(huì)參與后續(xù)的末態(tài)重散射過程。在重散射時(shí),作為旁觀者中的重夸克與c夸克衰變產(chǎn)生的反夸克組合成為一個(gè)重介子,另一個(gè)旁觀者夸克與弱頂點(diǎn)衰變出的兩個(gè)夸克組合形成一個(gè)重子。這里有一點(diǎn)需要特別說明,在末態(tài)相互作用過程中,當(dāng)粲夸克衰變產(chǎn)生的反夸克和其它五個(gè)夸克任意一個(gè)相同的時(shí)候,還會(huì)出現(xiàn)夸克對(duì)湮滅的情況。也就是說,當(dāng)出現(xiàn)ss、uu和dd三種組合中的任意一對(duì)時(shí),會(huì)通過湮滅增加衰變道的種類?淇藢哟谓粨Q圖上的每條線都有一個(gè)夸克與之對(duì)應(yīng),直線上的箭頭代表每個(gè)夸克流動(dòng)的方向。淺色橢圓圖形表示強(qiáng)子,最左邊標(biāo)記的是作為母粒子的雙重重子,中間態(tài)兩個(gè)夸克生成的介子標(biāo)在橢圓上方,中間態(tài)三個(gè)夸克生成的重子標(biāo)在橢圓下方,最終生成的介子和重子的名稱標(biāo)記在最右邊。末態(tài)相互作用交換的粒子并未在夸克圖中標(biāo)出。
內(nèi)蒙古大學(xué)碩士學(xué)位論文6根據(jù)上述原則,我們可以畫出雙重重子ccB衰變的夸克層次上的示意圖。圖2.2展示了重夸克衰變的六種類型的夸克層次示意圖,分別代表T圖和C圖的末態(tài)是介子交換、重子交換和湮滅三類。圖2.2上第一排的三個(gè)圖都是T圖,不過經(jīng)過仔細(xì)觀察,你就會(huì)發(fā)現(xiàn)它們的末態(tài)交換有差別。第一類是介子交換,第一個(gè)T圖,圖2.2中(a)圖的末態(tài)交換了兩個(gè)夸克c和u,這兩個(gè)夸克可以組合成介子0D或者*0D;第二類是重子交換,圖2.2(b)中的末態(tài)交換了三個(gè)夸克sss,這三個(gè)夸克組合成重子,實(shí)際上在計(jì)算時(shí)我們刪掉了圖(b),因?yàn)楸疚闹挥?jì)算末態(tài)交換粒子自旋為1/2的衰變道,而自旋為3/2;第三類就是我們前面所說到的湮滅情況,圖2.2(c)中粲夸克衰變出dd夸克對(duì),它們可以湮滅形成ss夸克對(duì),末態(tài)交換也是三夸克,ssd三夸克組合成重子。第二排的三個(gè)圖都是C圖,同T圖的交換類型相對(duì)應(yīng),分別是介子交換、重子交換和湮滅。圖2.2(d)的末態(tài)是c和s夸克交換,形成介子sD或*sD;圖2.2(e)是重子交換,sus夸克交換形成重子0;圖(f)中ss夸克對(duì)湮滅成ss,末態(tài)ssu三夸克交換形成重子0。圖2.2:夸克層次衰變圖Fig2.2:Decaydiagramsofquark-level
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Discovery potentials of doubly charmed baryons[J]. 于福升,蔣華玉,李潤輝,呂才典,王偉,趙振興. Chinese Physics C. 2018(05)
[2]D→PV衰變及末態(tài)相互作用(英文)[J]. 李競武,楊茂志,杜東生. 高能物理與核物理. 2003(08)
本文編號(hào):3235348
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