重介子系統(tǒng)中耦合道效應(yīng)的研究.pdf

1、近年來,Belle的B介子工廠和Babar等實(shí)驗(yàn)室報(bào)道了大量含重味夸克(c,b)的新強(qiáng)子態(tài),這其中引起理論和實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家廣泛興趣的足所謂XYZ粒子,這些粒子的共同特點(diǎn)是它們的衰變末態(tài)中都含有c和(c)夸克。在理論上,人們?cè)噲D從不同的角度對(duì)這些新強(qiáng)子態(tài)作出解釋。量子色動(dòng)力學(xué)(QCD)被公認(rèn)為是強(qiáng)相互作用的基本理論,但在中低能區(qū),由于微擾論不再適用,再加上非微擾QCD的復(fù)雜性,很難完全用QCD第一性原理處理低能強(qiáng)子問題。然而,具有QCD精神

2、的夸克模型在描述核子-核子相互作用、重子譜、重夸克偶素能譜等強(qiáng)予性質(zhì)方面都取得了非常大的成功。在運(yùn)用組分夸克模型解釋XYZ新強(qiáng)子態(tài)時(shí),如果把它們當(dāng)做傳統(tǒng)的介子,雖然能夠找到一些相應(yīng)量子數(shù)的態(tài),但是我們發(fā)現(xiàn)在閾值以上的各個(gè)態(tài),符合得都不是很好。于是人們嘗試把這些粒子解釋為粲夸克偶素,四夸克態(tài),分子態(tài),混雜態(tài)等等,但迄今為止,沒有一種解釋是讓人信服的。
　　 傳統(tǒng)的勢(shì)模型只考慮介子由兩夸克組成,我們認(rèn)為介子組分中的高Fock態(tài)的貢獻(xiàn)

3、不應(yīng)該被忽略,亦即整個(gè)介子體系既含有兩夸克態(tài),同時(shí)還包括四夸克成分。其中四夸克成分由真空中激發(fā)的正反夸克對(duì)與原來的價(jià)夸克形成且可看作兩個(gè)介子。以粲夸克偶素為例,輕夸克對(duì)的產(chǎn)生會(huì)導(dǎo)致c(c)與DD介子對(duì)之間的混合,這樣一個(gè)耦合道體系會(huì)顯著地改變介子的質(zhì)量譜,我們把這種效應(yīng)稱之為耦合道效應(yīng)?；诮M分夸克模型和3P0模型,我們計(jì)算了實(shí)驗(yàn)上已知的一些重夸克介子的質(zhì)量平移,發(fā)現(xiàn)四夸克成分對(duì)能譜的影響是不能忽略的,這為考慮耦合道效應(yīng)后重新計(jì)算介子譜

4、奠定了基礎(chǔ)。
　　 在確定強(qiáng)子的量子態(tài)時(shí),不僅需要能譜符合,強(qiáng)衰變、輕子衰變、輻射衰變等性質(zhì)是更重要的判斷標(biāo)準(zhǔn)。本文從質(zhì)量譜和強(qiáng)衰變的角度討論了實(shí)驗(yàn)上新發(fā)現(xiàn)的兩個(gè)強(qiáng)子態(tài)X(4160)和X(3915)。從質(zhì)量譜的角度分析,x0(33P0),x1(33R1),ηc2(21D2),ηc(41S0)四個(gè)態(tài)都與X(4160)實(shí)驗(yàn)值相符合,但我們的計(jì)算結(jié)果表明只有ηc2(21D2)的強(qiáng)衰變性質(zhì)與X(4160)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果符合較好,因此把X(4

5、160)解釋為粲夸克偶素ηc2(21D2)是合理的。雖然x0(23P0)的質(zhì)量與X(3915)相符合,但強(qiáng)衰變寬度卻與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相差很大,所以兩者不可能是同一個(gè)粒子。在考慮隱色道效應(yīng)后,我們可以把X(3915)解釋為J(JPC)=0(0++)的四夸克D*(D)*分子態(tài)。
　　 組分夸克模型在描述強(qiáng)子性質(zhì)方面取得了巨大的成功,但還存在一些問題。為了解釋更多的新強(qiáng)子態(tài),模型需要發(fā)展。以3P0模型為基礎(chǔ),考慮耦合道效應(yīng)對(duì)介子能譜的修正是