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强子物理的主要任务是研究强子之间的强相互作用、强子内部结构和强子性质。量子色动力学(QCD)被认为是描述强相互作用最为成功的理论,在高能有效理论中,我们一般运用手征幺正理论,它在解释高能物理散射理论的方面取得了很大的成功。本文就是基于手征幺正理论构造出的手征拉氏量来进行的。
重味重子含有质量较大的粲夸克,对于重味重子的研究可以给我们提供很多关于强相互作用和强子内部结构的信息。近年来,实验上发现了很多新的重味重子态,如Λc(2880)、Λc(2940)、Ξc(2980)和Ξc(3077)等等。由于这些丰富的质量光谱和相对狭窄的激发态,开启了粲味重子光谱学的新时代。
粲味重子的强衰变,包括的重夸克对称性和手征对称性的变化,在强子手征微扰理论(HHChPT)体系中,有了很好的理论分析。手征幺正法可以准确的描述粲味重子的S波强衰变。对于L=1的轨道激发态,有两个未知的耦合,我们把它命名为h2和h10,我们得到的Λc+ππ是从Λc(2593)和∑c(2800)的衰变中获取的。同时L=2的轨道激发态,潜在的模型可以认为Λc(2940)+的Jp=5-/2和Jp3+/2。我们同样也可以得到Ξc(2980)和Ξc(3077)的量子数是Jp=1+/2和Jp=5+/2。相对于这种Jp的分配,我们就很容易推出Ξc(2980)比Ξc(3077)宽度更大。同时Ξc(2980)和Ξc(3077)的阈值在DΛ的阈值上面,所以重要的是在DΛ的光谱上找到它们。
粲味重子的强衰变都能够用强子手征拉氏量来方便的表述,因为它的夸克对称性和手征对称性已经由相关文献做了对应的研究。手征拉氏量引入了两个耦合常数g1和g2,分别对应P波衰变的S波和S波重子,六个耦合常数h2-h1对应S波衰变的S波和P波重子,8个耦合常数h8-h15对应D波衰变的S波和P波重子。
我们使用时尽可能的去包含强子S波和P波的强相互作用的耦合系数,在手征微扰的表达式中用 1/mQ去表示。在D波相互作用中,表达式中总共有45个独立的耦合系数,所以,原则上,我们应该在表达式中把它们提炼出来。最近一段时间的数据,费米实验室和CLEO对它们进行了重新的约束,使它能够在理论上得到运用。
对于粲味重子Ξc(2980)粒子,本文主要是从S波的K∑c(2455)散射入手,因为Ξc(2980)有三个反应道,这样去选择,主要是因为从单道出发,容易找到我们所需要的极点,这也是本文的重点,当然,不一定就一定能够找到,这样的话,就需要加入耦合道,并且要考虑三体反应,这样的话,整个论文的工作量就比较大,本文将在以下几个方面对粲味重子Ξc(2980)进行描述,我们对粲味重子进行理论上的S波,P波和D波回顾,进行拉氏量的计算,列出粲味重子的强衰变振幅。