《XYZ 粒子質量譜及衰變性質研究》是依託哈爾濱工業大學，由王天鴻擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：XYZ 粒子質量譜及衰變性質研究
- 依託單位：哈爾濱工業大學
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：王天鴻
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
最近，高能粒子實驗中發現了許多新的強子態。其性質，如質量譜、衰變寬度等，並不能被以往的夸克模型所解釋，被稱為 XYZ 粒子。本課題試圖通過新的研究方法對這些粒子的性質進行研究。主要包括兩個方面。首先，在閾值附近的粒子，其質量要受到所謂的耦合道效應的影響。以往所採用的模型都是非相對論的。這裡通過將 Bethe-Salpeter 方程同非相對論情形的耦合道模型相結合，試圖對其進行相對論性擴展，進而得到更為合理的質量譜及相應波函式；其次，將採用前一步得到的結果來研究這些粒子的主要衰變道。對於 OZI 允許的強衰變，將對通常的非相對論方法進行完善及擴展，並試圖對衰變的微觀機制進行探討。對於 OZI 禁戒的過程，電磁衰變將變得非常重要。這裡將主要討論粒子的單光子及三光子躍遷過程。上述研究將有助於對新發現強子態的內部結構進一步確認，並為實驗上對其進行更加深入的研究提供理論依據。
結題摘要
高能粒子物理實驗中發現了眾多新的強子態。其基本性質，例如質量、衰變及產生過程仍然需要進一步的確認。本項目在理論上對這些粒子的性質進行了研究。所採用的方法為瞬時近似的Bethe-Salpeter方程，即通過假定粒子具有通常的正反夸克結構，進而得到相應的Salpeter波函式，將其用來計算Mandelstam框架內的強子躍遷矩陣元，最後完成相空間積分得到不同衰變道的分寬度。所研究內容如下。首先，對LHC上發現的Bc(2S)態的單光子衰變過程進行了計算。結果顯示末態為1^+’態介子時分寬度最大。這將有助於對Bc(2S)態的總寬度進行估計，並對將來實驗上發現P波Bc介子提供理論上的幫助。其次，研究了2^-及3^-態D波重介子的弱產生、強衰變與電磁衰變過程。對於產生過程，主要包括D波粲夸克偶素在Bc介子弱衰變過程中的產生以及D波重輕介子在B，Bs，Bc介子弱衰變過程中的產生。計算表明，兩者的最大分寬度分別為為10^-4與10^-3量級。對於湮滅過程，主要研究了粲夸克偶素與底夸克偶素的三光子、三膠子等過程。對於強衰變，主要計算了3^-態重輕介子的OZI允許的兩體過程。這些結果將有助於對相應粒子的總寬度進行估計。最後，計算了1^-態重夸克偶素的弱衰變。雖然理論給出的這些過程的分支比遠小於現有的實驗精度，但是將來的B工廠以及tau-粲工廠有可能達到這樣的精度。此外這對超出標準模型的新物理的參數空間的限定也會有所幫助。
