發(fā)布時間：2018-04-20 02:23

  本文選題：手征組分夸克模型 + 粲偶素　； 參考：《南京師范大學(xué)》2016年博士論文

【摘要】：最近幾年,Belle和Babar等實驗組,發(fā)現(xiàn)了大量新的強子共振態(tài),即XYZ粒子,這些態(tài)的衰變產(chǎn)物里都含有c,c夸克。這些新強子態(tài)的報道,激起了人們廣泛的研究興趣,大家從不同側(cè)面給出了可能的解釋,如：粲夸克偶素,膠球態(tài),四夸克態(tài),分子態(tài),混雜態(tài)等。傳統(tǒng)的勢模型考慮介子由兩夸克組成,借助這一模型,能夠?qū)ζ渲幸恍YZ粒子進行解釋,但仍然有部分粒子無法找到對應(yīng)的態(tài)。這促使人們超越樸素的夸克模型,開始考慮可能存在的高FOCK成分及其帶來的影響,即在介子中可能存在多夸克成分。利用夸克-強子對偶性,我們可以把這種效應(yīng)表示為粲偶素和雙D介子道之間的相互作用,即耦合道效應(yīng),考慮D介子圈對粲偶素自能的貢獻,虛部對應(yīng)于OZI規(guī)則所允許的粲偶素開道的衰變寬度�？紤]到兩夸克成分大約占總質(zhì)量的90%,四夸克成分占大約不到10%,因此有理由相信可以忽略六夸克等更高階的成分。在目前的夸克模型計算中,這些高Fock態(tài)是以新增加的輕夸克對分別與原來的兩夸克形成強子的形式存在,而且不考慮兩強子之間的相互作用。本文主要開展了以下幾個方面的工作：1、理解強相互作用理論QCD以及具有QCD精神的唯象的夸克模型在中低能區(qū)的應(yīng)用,回顧實驗上關(guān)于粲夸克偶素態(tài)以及XYZ粒子的一些觀測結(jié)果以及理論上的可能解釋。2、利用唯象的組分夸克模型,利用多高斯展開算法,系統(tǒng)地計算了部分輕介子、D(D)介子、Ds(Ds)、粲夸克偶素等的質(zhì)量譜,給出介子在動量空間中軌道部分的波函數(shù)。3、結(jié)合夸克對產(chǎn)生模型(3P0模型),研究χcJ(np)(J=0,1,2),(_n=1,2,3)以及ηc(ns)(n=3,…,6)的開味兩體強衰變寬度及部分分支比,對實驗上發(fā)現(xiàn)的X(3872)、 X(3915)、X(3930)、X(3940).X(4140)以及X(4160)等可能候選者進行解釋和討論。4、最后考慮非相對論的耦合道效應(yīng),計算高Fock成份引起的質(zhì)量平移以及質(zhì)量平移對開味兩體強衰變寬度的可能影響。主要結(jié)論如下：1.λcJ(1p)(J=0,1,2)、χc2(2p)、ηc(1s)以及ηc(2s)的質(zhì)量與實驗值吻合得較好。λcJ(nP)(J=0,1,2,n≥2)和ηc(ns)(n=3,…,6)的質(zhì)量譜仍不十分清晰。2、χc2(2P)的衰變寬度和X(3930)的實驗值一致,夸克模型支持將X(3930)指定為χc2(2P)。ηc1(2P)態(tài)的主要衰變道是S—波衰變,衰變寬度較大。需要有一種合理的機制使χc1(2P)的質(zhì)量降低到DD*閾值附近,直至其衰變寬度也降至較低值,才能將X(3872)指定為λ.c1(2P)。χ(3915)χco(2P)兩態(tài)的質(zhì)量以及主要衰變模式不相同,手征夸克模型不支持將X(3915)指定為χc0(2P)。雖然χc0(3P)的一開味衰變分支比和X(4160)相一致,但需要合理解釋X(4160)較大的衰變寬度,才能將χe0(3P)指定為X(4160)。另外,X(4140)則可能是χc0(3P)的一個好的候選者。3、りc(3S)的衰變寬度在X(3940)衰變寬度實驗值范圍內(nèi),因此存在將X(3940)解釋為りc(3S)的可能性。因為耦合道效應(yīng)有可能有效壓低ηc(4S)的質(zhì)量,而且實驗上X(4160)的衰變寬度具有較大的不確定度以及理論上ηc(4S)衰變的分支比與X(4160)的實驗分支比一致,因此不能排除將X(4160)指定為77c(4S)的可能性。4、質(zhì)量平移可明顯壓低介子的質(zhì)量,并對衰變寬度產(chǎn)生顯著影響。手征組分夸克模型在解釋強子譜和強子強子相互作用上取得了巨大的成功,但是也存在一些問題。隨著新強子態(tài)的發(fā)現(xiàn)和深入研究,模型也需要進一步的修正和發(fā)展。通過考慮耦合道效應(yīng)以及二-四夸克的混合,相信新強子態(tài)的一些問題可以得到很好的解決,為研究確認(rèn)XYZ粒子和預(yù)言新的強子態(tài)提供理論參考。同時進一步的實驗和理論研究將會加深我們對強子物理和QCD的理解。
[Abstract]:In the last few years , there are lots of new hadron resonance states , i . e . , XYZ particles , which contain c , c quarks . X ( 3915 ) , X ( 3915 ) , X ( 3930 ) , X ( 3940 ) . X ( 4140 ) and X ( 4160 ) .

【學(xué)位授予單位】：南京師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：O572.33

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本文編號：1775828