三体轻味介子系统理论研究

来源 :中国科学院大学(中国科学院近代物理研究所 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ccwawa
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量子色动力学(QCD)是研究强相互作用的基本理论。通过求解重整化群方程我们知道,QCD的β函数是负的,耦合常数是随着转移动量的减小而增加的。在强子尺度上,微扰QCD不再适用。我们需要使用有效场论计算强子-强子相互作用。目前,实验上发现了大量的奇特强子态。传统的夸克模型给出的这些态的性质总是与实验观测有偏差。在理论和实验上研究这些奇特强子态的性质有助于理解强子的内部结构以及内部相互作用。目前,对这些奇特强子态的解释包括紧致的多夸克态、强子分子态和夸克胶子混杂态。在轻介子谱方面,实验上观测到的奇特态有f0(500)、f0(980)、a0(980)、π1(1600)和K(1460)等。本文的研究对象为π1(1600)和K(1460)。在我们的工作中我们把π1(1600)解释称为π(?)K*三体形成的分子态,K(1460)作为KK(?)三体分子态。在研究π(?)K*三体相互作用时,本文使用了固定中心近似下的Faddeev方程。在固定中心近似下,(?)K*可以形成一个相对稳定的集团即f1(1285)。π(?)K*三体相互作用简化为π介子与集团(?)K*的相互作用。通过对三体Faddeev方程进行求解,本文发现三体散射振幅在质量为1650 MeV附近存在一个共振峰。这个共振峰可以认为是实验上观测到的π1(1600)。本文还构建了同位旋标量量子数为JPC=1-+系统η(?)K*,并且预言了量子数为JPC=1-+的同位旋标量共振态的存在。在对KK(?)三体系统的研究中,本文使用了 Isobar模型。在Isobar模型中K(?)的散射振幅被近似为f0(980)和a0(980)极点的贡献。KK(?)相互作用,近似为耦合道Kf0(980)-Ka0(980)相互作用。耦合道Kf0(980)-Ka0(980)的散射通过交换一个K介子实现。通过求解Lippmann-Schwinger方程,本文发现Kf0(980)和Ka0(980)的相互作用存在束缚态。这个束缚态可以认为是实验上观测到的K(1460)。在我们的计算中,由于本文使用的t-道的散射势不是洛伦兹协变的,本文试图恢复洛伦兹协变性并且计算了圈图的贡献。计算结果表明,洛伦兹协变性的破坏很小。此外,本文还研究了a1(1260)在γp→π+π+π-n过程的产生以及a1(1260)→3π的衰变过程。在该的研究中,本文假设a1(1260)是通过ρπ动力学产生的。计算结果表明,a1(1260)可以在γp→π+π+π-n过程中被观测到。在a1(1260)→3π的衰变过程中,树图的贡献是最主要的。
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