Ξc重子强衰变性质的研究

来源 :上海大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:lin_yuqi
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量子色动力学(QCD)是研究强相互作用的基本理论,原则上该理论应该可以描述强子结构以及处理强子的动力学问题,然而目前QCD理论与强子之间的联系还不是很清楚,人们只能通过研究强子质量、产生和衰变的各种唯象模型来理解强子共振态。其中具有QCD精神的组分夸克模型在研究强子谱和衰变的过程中,取得了很大的成功,也非常具有吸引力。本文在组分夸克模型的框架下,研究重子结构和动力学性质。重子的强衰变是研究重子结构和动力学性质的强有力的手段之一。基于夸克对产生机制模型,相比较如重强子手征微扰论和手征夸克模型等理论,该模型是将重子和介子都看成是有内部结构的粒子,这更有利于考察重子的内部结构。另外,微观衰变模型被认为是与QCD联系最为密切的模型,该模型尝试解释了真空夸克对产生机制,并且基于真空夸克对产生机制的所有模型,都可通过其特殊极限情况而得到。其中非常成功的就是3P0模型。因此,本文将3P0模型用于Ξc重子的强衰变的计算中。近年来,越来越多的Ξc重子激发态(除了Ξc(2930)和Ξc(3123),仅一个实验被观测到):Ξc(2790),Ξc(2815),Ξc(2980),Ξc(3055),和Ξc(3080)都已经在不同的实验中被观测到。然而,到目前为止,实验上还没有测得这些粒子的自旋-宇称量子数,理论上,对于这些Ξc重子激发态的质量谱和强衰变的研究有很多,但除了Ξc(2790)(1/2-)和Ξc(2815)(3/2-)在所有的文献中Jp量子数都相同,而其它激发态Ξc(2930),Ξc(2980),Ξc(3055),Ξc(3080),和Ξc(3123),则JP量子数是不同的。因此,如何确定这些粒子的量子态是一个重要的理论课题。我们注意到在3P0框架下,系统地对所有已发现的激发态Ξc重子的研究还没有做过。因此,为了理解这些重味重子的内部结构以及确定它们的自旋-宇称量子数,本论文在3P0模型下,系统研究了这些激发态Ξc重子作为所有可能的2S波,P波和D波量子态的强衰变性质。通过与实验结果相比较,我们分析了Ξc(2790),Ξc(2815),Ξc(2930),Ξc(2980),Ξc(3055)Ξc(3080),和Ξc(3123)粒子可能的内部结构和量子态。主要结论如下:1、Ξc(2790)和Ξc(2815)很可能分别是P波Ξc1(1/2-)和Ξc1(3/2-)态。2、Ξc(2930)可能为P波Ξc0(1/2-),Ξc0(1/2-),Ξc2(3/2-),Ξc2(5/2-),Ξc2(3/2-)或Ξc2(5/2-)态,也可能为2S波Ξc1(1/2+)或Ξc1(3/2+),还可能为D波Ξc1(1/2+),Ξc10(1/2+),Ξc12(1/2+),Ξc1(3/2+),Ξc10(3/2+)或Ξc12(3/2+)态。3、Ξc(2980)可能为P波Ξc1(1/2-)态,也可能是量子数为Jp=1/2+的2S波Ξc1(1/2+)或Ξc0(1/2+)态,还可能是量子数为Jp=1/2+的D波Ξc00(1/2+)或Ξc10(1/2+)态。4、Ξc(3055)可能是2S波Ξc1(3/2+)或Ξc0(1/2+),也可能是D波Ξc1(3/2+),Ξc2(5/2+),Ξc2(3/2+)或Ξc2(5/2+)态,但不可能是P波Ξc重子激发态。5、Ξc(3080)可能是2S波Ξc0(1/2+)态,但既不可能是D波激发态,也不可能是P波Ξc重子激发态。6、Ξc(3123)似乎不可能是P波Ξc重子激发态,并且作为所有可能的2S波和D波量子态,因为实验信息的缺乏,目前我们很难确认这个态。另外,在P波,2S波和D波重子激发态强衰变的计算中,我们发现只有量子数(nρ = Lρ = 0)的Ξc重子激发态能够衰变到AD模式,其它的量子数的Ξc重子激发态,此衰变道不存在。
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