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。     

BESⅢ上的ηc物理

介绍了当前对η_c衰变的研究状况,即理论上还不能很好的描述η_c的衰变机制,实验上也需要更大的样本对η_c衰变进行深入的研究.基于在BESⅢ上预期一年所能获取的J/ψ和ψ′事例数,集中讨论了在BESⅢ上可进行的η_c物理的研究.主要包括η_c衰变到不同末态分支比的测量,新衰变模式的寻找,质量和宽度的精确测量以及稀有衰变的寻找,并对η′_c衰变的研究也做了简单讨论     

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ηc粒子及其电磁衰变

本文在势模型的框架内估算了ηc粒子的质量、宽度及几种主要电磁衰变道的分支比.指出禁戒型磁跃迁ηc→J/ψγ的相对论修正结果比简单的非相对论估算有可能大一个量级.讨论了北京正负电子对撞机(BEPC)对级联电磁辐射过程ψ′(3686)→γηc→γγ¹P₁,γγJ/ψ,3γ进行测量的可能性.     

xc0→BB^-MM衰变中的重子共振态

基于SU（3）对称性研究了Xc0的遍举多体衰变xc0→BB^-MM（B：重子，M：介子），通过同位旋耦合常数构造了xc0→BB^-→BB^-MM衰变的跃迁振幅．基于这些跃迁振幅，发现N^＊共振态对xc0→BB^-ππ的贡献相对较大，这个衰变道可以在实验上用来研究N^＊共振态．     

通过J/Ψ→NM衰变研究N~*时的核子极点效应(英文)

研究了J/Ψ→p pπ衰变过程中核子极点图的贡献 ,特别是由离壳效应带来的贡献 .发现衰变宽度对形状因子是敏感的 .在通过用J/Ψ→ p pπ衰变研究N 时 ,核子极点图作为背景道的贡献是非常重要的 ;在通过J/Ψ→ p pη和 p pη研究N 时 ,核子极点图的贡献可忽略不计 ;在通过J/Ψ→p pω研究N 时 ,核子极点图有明显的贡献 .     

通过J/Ψ→N(N-)M衰变研究N*时的核子极点效应

研究了J／Ψ→pp^-π衰变过程中核子极点图的贡献，特别是由离壳效应带来的贡献．发现衰变宽度对形状因子是敏感的．在通过用J／Ψ→pp^-π衰变研究N^*时，核子极点图作为背景道的贡献是非常重要的；在通过J／Ψ→pp^-η和pp^-η研究N^*时，核子极点图的贡献可忽略不计；在通过J／Ψ→pp^-ω研究N^*时，核子极点图有明显的贡献．     

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BEPCⅡ/BESⅢ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.     

衰变中的重子共振态

基于SU(3)对称性研究了χc0的遍举多体衰变χc0→B(-B)MM(B重子,M介子),通过同位旋耦合常数构造了χc0→B(-B)→B(-B)MM衰变的跃迁振幅.基于这些跃迁振幅,发现N*共振态对χc0→B(-B)ππ的贡献相对较大,这个衰变道可以在实验上用来研究N*共振态.     

ηc衰变到2γ的宽度

针对粲夸克偶素(QQ)质量大而寿命长的特点,利用最大非微扰强作用反应假说的结果和由此导出的在QQ之间交换组成Pomeron的色八重态胶团时振幅不存在非微扰型么正修正项的特点,提出了关于ηc电磁衰变的另一种计算方案.     

怎样才能使p→μ+η成为质子的主要衰变道?

本文讨论了日本KKNDE质子衰变实验中的后选事例p→μ⁺η的意义. 在Pati-Sarkar工作的基础上, 我们给出了一个可能使p→μ⁺η成为质子主要衰变道的模型.     

χc0→B(-B)MM衰变中的重子共振态

基于SU(3)对称性研究了χc0的遍举多体衰变χc0→B(-B)MM(B:重子,M:介子),通过同位旋耦合常数构造了χc0→B(-B)→B(-B)MM衰变的跃迁振幅.基于这些跃迁振幅,发现N*共振态对χc0→B(-B)ππ的贡献相对较大,这个衰变道可以在实验上用来研究N*共振态.     

赝标介子的胶子球分量与它们在J/ψ辐射衰变过程中的产生

本文用微扰论QCD计算了赝标胶子球在J/ψ辐射衰变过程中产生的几率. 指出由于ι(1440)与η、η′的混合, 使η、η′有一个胶子球分量, 这些分量在它们的J/ψ辐射衰变产生中占主导地位. 由此得到的比例Γ(J/ψ→γη′)/Γ(J/ψ→γη)比以前一些理论模型的结果要大, 并且是与实验符合的.     

相对论运动学在粒子物理学中的应用(一)

相对论原理在研究基本粒子的运动规律中起着十分重要的作用.它不仅要研究相对论性粒子的运动,还要研究诸如粒子的产生、衰变和湮没等问题.此外,相对论运动学在粒子物理中的应用还有其方法上的特殊性.近几年的CUSPEA试题中也常有这类考题.以下就有关基础知识,如基本变换公式、质心坐标系、粒子产生阈能、弹性散射运动学及粒子衰变等作一扼要叙述,并举例以明之.1 基本变换公式 对能量为E,动量为P,静止质量为m的粒子,下述关系式成立 E2=m2c4 p2c4粒子物理中常取光速c=1为单位,则有 E2=m2 p2这里已取c=1,故公式中所用到的质量或动量均以MeV…     

J/ψ→γγV(ρ,φ)衰变的实验研究

利用北京谱仪(BES)收集的7.8×10⁶ J/ψ事例,对J/ψ→γγV(ρ,φ)衰变道中的η(1430)共振态进行了分析.从J/ψ→γγρ衰变模式得到其质量及衰变宽度分别为1431±17MeV和88±28MeV,衰变分支比Br(J/ψ→γη(1430))Br(η(1430)→γρ)=(1.1±0.5±0.3)×10^－4;而从J/ψ→γγφ衰变模式得到其质量及衰变宽度分别为1424±15MeV和73±58MeV,衰变分支比Br(J/ψ→γη(1430))Br(η(1430)→γφ)=(2.0±1.0±0.6)×10^－4.     

ηb decay into charmonium in association with c(c) pair

We calculate the inclusive decay rates of ηb into charmonium via double cc pairs for S- and P-wave states ηc, J/ψ and χcJ within the framework of non-relativistic QCD (NRQCD) factorization at leading order in αs. Besides calculating the contributions of the color-singlet channels ηb→c(c)[2S+1Sl(1)]+c(c), the effects of c(c) pair in the color-octet configurations are also considered. We find that ηb→c(c)[3S1(8)]+c(c) make a small contribution to Br(ηb→J/ψ(ηc)+c(c)). While in ther ηb→χcJ+c(c) case, the color octet contributions are significant, for they are of the same αs4vc5 order as the color-singlet processes. We predict Br(ηb → J/ψ(ηc)+c(c)) = 2.99(2.75) × 10-5 for S-vrave states J/ψ and ηc, and Br(ηb→χcJ +c(c))= (4.37,3.40,2.83)×10-5 (for J = 0,1,2) for P-wave states χcJ. In the end, we also find Br(ηb → c(c)c(c)) is almost saturated by ηb decay into charmonium in association with cc pair from the point of view of duality.     

η_b decay into charmonium in association with c 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 χcJ within the framework of non-relativistic QCD(NRQCD) factorization at leading order in αs.Besides calculating the contributions of the color-singlet channels ηb→c[2S+1SL(1)]+c,the effects of c pair in the color-octet configurations are also considered.We find that ηb→c[3S1(8)]+c make a small contribution to Br(ηb→J/ψ(ηc)+c).While in the ηb→χcJ+c case,the color octet contributions are significant,for they are of the same αs4vc5 order as the color-singlet processes.We predict Br(ηb→J/ψ(ηc)+c)=2.99(2.75)×10-5 for S-wave states J/ψ and ηc,and Br(ηb→χcJ+c)=(4.37,3.40,2.83)×10-5(for J =0,1,2) for P-wave states χcJ.In the end,we also find Br(ηb→ cc) is almost saturated by ηb decay into charmonium in association with c pair from the point of view of duality.     

通过J/Ψ→NM衰变研究N~*时的核子极点效应

研究了J／Ψ→pp^-π衰变过程中核子极点图的贡献，特别是由离壳效应带来的贡献．发现衰变宽度对形状因子是敏感的．在通过用J／Ψ→pp^-π衰变研究N^*时，核子极点图作为背景道的贡献是非常重要的；在通过J／Ψ→pp^-η和pp^-η研究N^*时，核子极点图的贡献可忽略不计；在通过J／Ψ→pp^-ω研究N^*时，核子极点图有明显的贡献． N-pole contributions, especially due to off shell effect, in J/Ψ→ NM decays are carefully studied. It is found that the decay width is sensitive to the form factor. The N pole contribution as a background is important in the J/Ψ→Nπ decay, ignorable in the J/Ψ→Nη and Nη' decays, and sizable in the J/Ψ→Nω decay.     

Skyrme模型中的质子-反质子束缚态

BES(北京谱仪)发现了奇特粒子态X(1835). 述评近年来把X(1835)解释为Skyrme模型中的NN-重子偶素的工作. 有2个证据支持这种解释: 1) 存在NN-经典Skyrmion解,其结合能为～10MeV; 2) 这种Skyrmion-重子偶素的衰变是由X(1835)中的p-p经由量子隧穿而湮没所引起的, 因此最可几的衰变道是X(1835)→η4π 或 X→η' 2π. 这些导致了对BES实验数据的合理解释, 特别是关于X(1835)最可几的衰变模式的预言. 该预言对实验有价值.     

~(48)Ca无中微子双β衰变中的右手流

本文用双核子机制及核矩阵元的有效算符理论讨论了在轻子数不守恒的0υββ衰变中的右手流。从~(48)Ca的0υββ衰变的实验寿命计算了右手流混合参量η,及其和Majorana中微子质量m_υ之间的关系。我们的计算给出:i)当|η|=0时,m_υ≤(18～23)eV; ii)当m_υ=0时,|η|≤(1.6～2)×10~(-5)。