在BEPCⅡ/BESⅢ上寻找η′c和1P1的Monte Carlo研究

使用SimBes(探测器模拟软件)和UGNT(物理事例产生器)模拟了在即将建造的BEPCⅡBESⅢ上寻找η′_c和¹P₁的过程.初步结论是如果收集到3×10⁹ψ(2S)事例,就有能力寻找这两个粒子,而且,寻找η′_c比寻找¹P₁需要更少的ψ(2S)事例.     

粲夸克偶素物理实验研究新结果

北京谱仪合作组利用其在北京正负电子对撞机上采集的ψ（2S）大数据样本,通过ψ（2S）的辐射跃迁及强子跃迁过程,开展了粲偶素物理的广泛研究。测量了xc0、xcl、xc2、ηc和J／ψ粒子有有关性质,寻找了ηc(2s)和hc(1P)粒子。因一系列重要结果中有：xc0粒子的宽度与质量、ηc粒子的质量、J／ψ的轻子衰变分支比的精确测量结果以及xc0、xcl、xc2的许多衰变道的首次测量结果。     

粲夸克偶素P波态χc0宽度测量

利用北京谱仪在北京正负电子对撞机上采集的350万(2S)事例,通过ψ(2S)→γπ⁺π^－和γK⁺K^－反应道测量了χ_c0的总宽度.由Monte Carlo模拟给出的质量分辨函数,利用拟合χ_c2谱形得到的质量分辨作标定后,用于χ_c0宽度的拟合,得到χ_c0的宽度为(15.0)MeV.同时定出了χ_cJ(J=0,2)到π⁺π^－+K^－的衰变分支比.结果为B(χ_c0→π⁺π^－)=(4.27±0.23±0.60)×10^－3,B(χ_c0→K⁺K^－)=(3.44±0.21±0.47)×10^－3,B(χ_c2→π⁺π^－)=(1.52±0.17±0.29)×10^－3 和 B(χ_c2→K⁺K^－)=(5.2±1.1±1.8)×10^－4,其中第一项误差为统计误差,第二项为系统误差.     

关于几个粲偶素的实验证明

《物理》编辑部：《物理》2004年第11期第826—831页《J/ψ粒子是由粲夸克和反粲夸克组成的束缚态的实验证明》一文（以下简称《J／ψ粒子》文）中存在多处错误及不够准确的地方，其中与文章主题直接相关的一些内容，即涉及J／ψ粒子家族3个成员——ηc（2S），hc（1P）及ηc（1S）态发现的叙述，更是与实际情况严重不符，需即予更正并及时提请读者注意。     

ηc和χc强衰变的有限顶角修正及αs(mc)的确定

计算了ηc 和 χc 两胶子衰变宽度的有限顶角展开的修正 .通过数值计算 ,得到ηc,χc0 和 χc2 的零程近似的修正因子分别为 :γ =1 .3 2 ,1 .45和 1 .2 6,利用衰变宽度Γ( ηc→ 2g)抽出强耦合参数αs(mc) =0 .2 8± 0 .0 5,这个值与Γ(J/ ψ→ 3g)强衰变的顶角修正得到的结果一致 .而Γ( ηc→ 2g)的有限顶角修正没有Γ(J/ ψ→ 3g)大 .     

关于ψ(3770)的电偶极跃迁

本文采用一种以QCD为基础的势模型,计算了cc态的各种E1跃迁宽度.结果表明相对论修正效应相当重要.所得ψ(2s)→γχ_cJ和χ_cJ→γψ(1S)(J=0,1,2)的跃迁宽度与实验符合,但ψ(3770)→γχ_cJ跃迁宽度要比MarkⅢ实验组的新近结果小2倍左右.改善理论结果的一个可能性是考虑2³S₁—1³D1混合的效应.     

ηb decay into charmonium in association with cc pair

We calculate the inclusive decay rates of ηb into charmonium via double c~ pairs for S- and P-wave states ηc, J/ψ and XcJ within the framework of non-relativistic QCD （NRQCD） factorization at leading order in αs. Besides calculating the contributions of the color-singlet channels ηb → cc[2s＋1SL^（1）]＋cc, the effects of cc pair in the color-octet configurations are also considered. We find that ηb → cc[3S1^（8）] ＋cc make a small contribution to Br（ηb →J/ψ（ηc）＋cc）. While in the ηb →XcJ ＋cc case, the color octet contributions are significant, for they are of the same a 5 order as the color-singlet processes. We predict Br（ηb →J/ψ（ηc）＋cc） = 2.99（2.75） × 10^-5 Vc for S-wave states J/ψ and ηc, and Br（ηb → XcJ ＋cc） = （4.37, 3.40, 2.83） × 10^-5 （for J = 0,1, 2） for P-wave states XcJ. In the end, we also find Br（ηb → cccc） is almost saturated by ηb decay into charmonium in association with cc pair from the point of view of duality.     

核物质中粲偶素粒子的形成与压低

用微扰方法系统求解了cc各态之间的耦合Schroedinger方程,讨论了粲粒子的形成时间和核吸收的关联. 通过计算J/ψ及ψ′在不同核子-核过程中的压低并与实验结果比较,发现形成时间对J/ψ,特别是ψ′的核吸收过程有重要的影响     

粲夸克偶素强衰变中新的反常表现

北京谱仪合作组利用其在北京正负电子对撞机上采集的３７９万ψ（２Ｓ）数据研究了ψ（２Ｓ）新的强衰变过程．在末态为矢量·张量介子对ωｆ２,ρａ２,Ｋ０Ｋ０２及ｆ′２（１５２５）的衰变过程中观察到ψ（２Ｓ）相对于Ｊ／ψ分支比的比值显著偏离理论预期值的反常表现     

在B介子衰变中找到了下落不明的粲偶素

日本ＫＥＫＢ正负电子对撞机上的Ｂｅｌｌｅ国际合作组首次在Ｂ介子强衰变中观察到了长期下落不明的粲偶素 ηｃ(2Ｓ)粒子 .粲偶素是正反粲夸克成对组成的一类介子 .重夸克势模型很早预言了这类粒子不同能态的所有成员 :在相应于质心系能量 3 73ＧｅＶ的粲阈以下 ,具有径向量子数ｎ =1及 2的成员应有 8名 ,实验观察到了其中 6名成员———ηｃ,Ｊ ψ ,ψ(2Ｓ) ,χｃ0 ,χｃ1 及χｃ2 粒子 ;另外两名成员一直下落不明 ,ηｃ(2Ｓ)粒子就是其中之一 .美国ＳＰＥＡＲ正负电子对撞机上的晶体球实验组曾于 1982年在 ψ(2Ｓ)的单举光子谱中观察到一…     

BES和CLEOc强子谱和粲偶素衰变研究

回顾了近期BES和CLEOc利用正负电子对撞机采集的J/ψ, ψ′和ψ′′数据得到的强子谱与粲偶素衰变方面的部分研究结果. 重点分析了对于轻标量粒子的实验研究, 包括利用J/ψ的辐射衰变和强衰变, ψ′的强衰变和χ_c的强衰变得到的结果, 并对有关粒子的性质进行了评述, 对用以获得这些信息的实验方法作了评论, 提出了改进的建议; 还重点总结了矢量粲偶素粒子衰变“ρπ疑难”相关的实验和理论研究成果, 并对进一步的实验和理论研究提出了建议. 这些结果对于理解量子色动力学在低能区的应用有很大帮助.     

BESIII上η_c衰变到ωω的蒙特卡罗研究

自从J/φ发现以来,粲偶素家族一直是人们研究的热点问题。根据强子螺旋度守恒定则,ηc和Xc1衰变到ωω被高度压低。然而,在2011年BESIII首次精确测量Xc1衰变到ωω的分支比;但是,到目前为止,仍然没有实验组对ηc衰变到ωω进行精确测量。本文通过蒙特卡罗研究ηc衰变到ωω的测量方法,以期给实验测量提供一定的参考。     

Belle实验观测到新类粲偶素结构

利用在Υ(nS)(n=1,2,4,5)共振态及其附近采集的大量数据,Belle实验测量了末态中含两个矢量粒子的双光子过程γγ→J/ψ和ωJ/ψ.在这两个过程中,发现了两个窄共振结构X(4350)和X(3915).这两个新结构的性质目前尚不清楚,可能是普通粲偶素粒子,也可能是含一对粲夸克和一对轻夸克的四夸克态,或含一对粲夸克和一个激发胶子的混杂态,或是由其他未知的动力学原因造成的奇特结构.Belle同时发现在γγ→J/ψ过程中,不存在显著的Y(4140)的信号,实验结果与将Y(4140)解释为四夸克态的部分理论预期有较大差异.     

NLO QCD corrections to η_c+h_c(1P)/ψ_(1,2)(1D) production at B-factories

We calculate the next-to-leading order(NLO) quantum chromodynamics(QCD) corrections to double charmonium production processes e+e-→γ*→ηc+hc(1P)/ψ1,2(1D) within the non-relativistic QCD(NRQCD)factorization framework. We find that the corrections to ηc+hc(1P) production are positive, while those to ηc+ψ1,2(1D)are negative. Unlike the J/ψ+ηc case, all the corrections here are not large. Uncertainties in the renormalization scale, quark mass and running energy of center-of-mass are discussed, and the scale dependence of these processes is found to be greatly reduced with the NLO QCD corrections.     

S-D混合与ψ(3770)的电偶极跃迁

本文在粲偶素势模型的框架内,讨论了ψ(3770)与ψ(3686)之间的2³S₁-1³D₁混合对ψ(3770)与ψ(3686)电偶极跃迁的影响.结论是混合角θ=30°应予排除,而θ=－10°虽然可以对ψ(3770)→χ₀γ和ψ(3686)→χ₀γ给出改善的结果,但仍不能解决ψ(3770)→χ₁γ与实验的矛盾.     

Belle实验上发现新的矢量粒子

Belle实验在Y(4s)共振态及其附近采集了大量数据,利用初态辐射(ISR)的方法,测量了e e-→π π-J/ψ,π π-ψ(2S)和K K-J/ψ等过程从阈值到5.5 GeV间的产生截面.证实了BaBar合作组发现的Y(4260)和Y(4360)的存在,并更新了其共振参数,同时发现了Y(4008)和Y(4660)两个共振结构.以上观测与已知的粲偶素粒子性质不同,可能是新的粲偶素态,也可能是粲偶素混杂态,或者由其他未知的动力学原因造成.     

粲偶素衰变过程中ρπ疑难的研究

详细回顾并广泛评论了粲偶素衰变过程中有关ρπ疑难的各种理论解释和探讨. 在可能的情况下, 将有关的理论预言与相应的实验数据进行了细致的比较. 描述并讨论了三种估算ψ′和J/ψ衰变分支比比值的方法. 针对目前的现状, 指出为了深入理解ρπ疑难以及更进一步了解粲偶素衰变的动力学机制, 需要从理论探究、唯象分析和实验测量多方面进行系统、深入和全面的工作.     

Semileptonic decays B_c■(η_c,J/ψ)l■_l in the “PQCD+Lattice” approach

We study the semileptonic decaysBc-→(ηc,J/ψ)l-■lusing the PQCD factorization approach with the newly defined distribution amplitudes of the B c meson and a new kind of parametrization for extrapolating the form factors which takes into account the recent lattice QCD results.We find the following main results:(a)the PQCD predictions of the branching ratios of theBc→(ηc,J/ψ)l■decays are smaller by about 5%-16%when the lattice results are taken into account in the extrapolation of the relevant form factors;(b)the PQCD predictions of the ratio Rηc,RJ/ψand of the longitudinal polarization PτareRηc=0.34±0.01,RJ/ψ=0.28±0.01,Pτ(ηc)=0.37±0.01and Pτ(J/ψ)=-0.55±0.01;and(c)after including the lattice results,the theoretical predictions slightly change:Rηc=0.31±0.01,RJ/ψ=0.27±0.01,Pτ(ηc)=0.36±0.01andPτ(J/ψ)=-0.53±0.01.The theoretical predictions of RJ/ψagree with the measurements within the errors.The other predictions could be tested by the LHCb experiment in the near future.     

关于J/ψ辐射衰变产生胶球态的另一种机制

基于粲夸克偶素J/ψ质量大而寿命长的特征的物理内涵和对胶球态产生条件的理解,提出了J/ψ→Gb+γ过程产生胶球态的另一种机制,即认为胶球态Gb来自J/ψ中的组分粲夸克对c_con.(c_con.)分别转变为流粲夸克对c_{cur.(ccur.)时所发射的色八重态胶团对的融合,而余下的流粲夸克对再湮没为光子γ.通过用此模型的计算,讨论了ΓJ/ψ→Gb+γ与有关参数值的关系,并与J/ψ辐射衰变中通过两个末态胶子的强子化产生胶球的机制作出了对比.}     

粲夸克偶素P波态χ_（c0）宽度测量

利用北京谱仪在北京正负电子对撞机上采集的３５０万（２Ｓ）事例，通过（２Ｓ）→γπ－和γＫ＋Ｋ－反应道测量了Ｘｃ０的总宽度．由ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ模拟给出的质量分辨函数，利用拟合Ｘｃ２谱形得到的质量分辨作标定后，用于Ｘｃ０宽度的拟合，得到Ｘｃ０的宽度为（１５．０）ＭｅＶ．同时定出了ＸｃＪ（Ｊ＝０，２）到π＋π＝和Ｋ＋Ｋ－的衰变分支比．结果为Ｂ（Ｘｃ０→π＋π－）＝（４．２７±０．２３±Ｏ．６０）×１０－３；Ｂ（Ｘｃ０→Ｋ＋Ｋ－）＝（３．４４±０．２１±０．４７×１０－３；Ｂ（Ｘｃ２→π＋π－）＝（１．５２±０．１７±０．２９）×１０－３和Ｂ（Ｘｃ２→Ｋ＋Ｋ－）＝（５．２±１．１±１．８）×１０－４，其中第一项误差为统计误差，第二项为系统误差。