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本文在QCD求和规则的框架内对质量1.5GeV左右标量介子九重态的结构与扭度-3的光锥波函数、最低的标量与赝标量D介子结构作了系统的研究。
按照强子谱给出的信息,质量在1.5GeV左右的轻介子f0(1370)、K*0(1430)、α0(1450)和f0(1500)/f0(1710)构成JP=0+九重态。首先我们的计算表明,在阈值和Borel窗口对每个成员都相同的情况下,通常的求和规则不能得到关于这个多重态成员结构的合理结果。随后在单瞬子近似下,我们在求和规则中加入了相应的瞬子效应,计算结果显示,加入瞬子效应的求和规则可以很好地区分这个多重态,f0(1370)、K*0(1430)和α0(1450)可以在朴素夸克模型的框架内得到很好的解释,f0(1500)具有很大的胶子成分,它们的结构可以表示为:f0(1370)=(u(u)+d(d))/√2,K*0(1430)=s(d),α0(1450)=(u(u)-d(d))/√2,f0(1500)=0.9GeVs(s)+2αsGαμνGαμν,而f0(1710)的结构还需要深入的分析。
根据本文确定的夸克结构,我们计算了瞬子效应对f0(1370)、K*n(1430)、α0(1450)以及π介子扭度-3的光锥分布幅度的影响。结果表明,这几个介子扭度-3的光锥分布幅度对瞬子密度的大小敏感,在纵向动量分数的某些区间是非正定的,这些波函数对于分析重介子的非轻子衰变具有参考意义。对于可能影响光锥波函数的瞬子效应的其它因素,如真实的瞬子密度、多瞬子效应和非价态贡献等作了初步分析。
从实验可以知道,对于最低态的D介子,JP=0-道双重态质量分裂与夸克模型的预言一致,而JP=0+道的质量分裂与夸克模型预言相反。在QCD求和规则中,作为非微扰修正出现的算符凝聚贡献,一些项是宇称相关的,对于纯轻夸克系统,这样的修正项被压低,然而当重夸克出现时,它们的效应就会有所增强。在原始的QCD求和规则框架内,假设c(q)结构,我们研究了味SU(3)对称性破缺在实现同一个JP道成员Ds和Dd质量分裂中的作用。计算结果表明,质量效应和宇称相关的非微扰相互作用能够给出正确的D介子质量分裂的趋势:对于0-道,mDs-mDd~35MeV,0+道mDd-mDs~15MeV,这样的质量分裂趋势与实验结果一致。进一步的定性分析可以知道,在0一道,宇称相关的修正项对Ds和Dd质量分裂保持一致,导致这一个道质量差比较大;而0+道宇称相关的修正项对Ds和Dd质量差有所抵消,导致这个道质量差较小,这样能对这两个道不同的质量差提供合理的解释。
其它一些相关的话题也作了扼要的讨论。