《重夸克偶素在高能對撞機上的產生與極化》是依託西安交通大學，由李榮擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：重夸克偶素在高能對撞機上的產生與極化
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：李榮
- 依託單位：西安交通大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
標準模型是一個非常成功的物理理論。其中量子色動力學（QCD）理論是標準模型中描述強相互作用的部分。由於QCD理論的漸進自由和以及強相互作用的色禁閉的性質，使得末態涉及確定強子態產生的過程由於包含非微擾部分而變得相當複雜，但是關於這個方面的理論和實驗研究又是檢驗標準模型的有效性及探尋其可能存在的局限性的重要方面。這就使得檢驗QCD理論在強子水平上的有效性成為一個重要的研究方向。由正反重夸克構成的重夸克偶素有著實驗上易於觀測和理論上相對簡單的特點，所以就成為從微擾和非微擾兩個方面檢驗QCD理論的有力工具。本項目將圍繞重夸克偶素在高能對撞機上的產生與極化這一熱點問題展開研究，力圖利用微擾QCD理論和關於強子態產生的因子化理論描述已有的實驗結果和預言可能的實驗現象。相關的研究成果將對理解強相互作用以及量子色動力學理論有著重要的理論和現實意義。
結題摘要
自1974年夸克偶素被發現起，其清晰的衰變信號及非相對論性的特質使得重夸克偶素一直作為粒子物理學中一個重要的研究領域。隨著大型強子對撞機（LHC）的運行，實驗上我們可以在更高的能量和亮度下研究和重夸克偶素相關的豐富的實驗現象，這也對與之配合的理論研究提出了新的要求。 我們以非相對論量子色動力學（NRQCD）為理論工具，研究了幾個與重夸克偶素產生相關的過程。這包括J/psi粒子與光子的伴隨產生過程的次領頭階修正，結果表明目前我們從J/psi粒子產生過程中得到的矩陣元參數會在這一過程中給出非物理的理論預言，同時考慮到LHC的積分亮度，這一過程應該是可以觀測到的過程，那么對這一過程的研究將非常有助於我們了解重夸克偶素的產生機制或者確定相關的矩陣元參數。與之相關的\Upsilon粒子與光子的伴隨產生的研究工作也已基本完成。 希格斯粒子是LHC運行以來的一個重要的發現。希格斯粒子的相關性質也成為研究的熱點。我們也圍繞希格斯粒子做了一些研究工作。我們從有效理論出發，配合目前實驗上觀測到的希格斯粒子的有關信號，研究了希格斯粒子與標準模型中的粒子間的耦合情況，從實驗數據出發給出了超出標準模型的耦合參數的唯像學限制。這些工作將會使我們深入理解希格斯粒子與標準模型粒子間的耦合。同時也會對超出標準模型的新物理研究有所幫助。 14年9月LHC上給出了\eta_c橫動量分布的測量數據。針對這一最新的實驗進展，我們與合作者在NRQCD框架下研究了強子對撞機上\eta_c產生的次領頭階修正和相對論修正的結果。我們通過匹配理論計算和實驗數據給出了色單態以及色八重態矩陣元，通過重夸克對稱性得到與J/psi產生相關的矩陣元，給出的J/psi橫動量分布和極化分布的理論結果與實驗測量吻合的不錯，進而支持了NRQCD理論中的速度標度律。
