雙強子束縛態(tài)的研究

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1、密級：中國科學院大學UniversityofChineseAcademyofSciences博士學位論文作者姓名：趙夔指導教師：鄒逃松班究雖主國整堂院矗能塑翌巫究匱學位類別：堡堂簋±學科專業(yè)：翌途塹堡培養(yǎng)單位：生國壟瞠院直能塑堡研究壓2013年3月LUZhaoADissertationSubmittedtoUniversityofChineseAcademyofSciencesInpartialfulfillmentoftherequirementForthedegreeofDoctorofTheoreticalPhysicsInstituteofHighEnerg

2、yPhysics，ChineseAcademyofSciencesMarch，2013研究生學位論文聲明本人鄭重聲明：所呈交的學位論文，是本人在導師指導F獨立進行研究工作所取得的成果，除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本學位論文的研究成果不包含任何他人享有著作權(quán)的內(nèi)容。對本論文所涉及的研究工作做出貢獻的其他個人和集體，均已在文中以明確方式標明。簽名：亟遂日期：巡。笠：駕{㈣關(guān)于學位論文使用授權(quán)的說明本人完全了解中國科學院高能物理研究所“關(guān)于中國科學院高能物理所研究生論文及研究成果使用權(quán)的規(guī)定”(2001)高發(fā)研生字第315號文件，即：高能物理研究所擁有在著作權(quán)法規(guī)定范圍內(nèi)

3、學位論文的使用權(quán)，其中包括：(1)已獲學位的研究生必須按規(guī)定提交學位論文，高能物理研究所可以采用影印、縮印或其他復制手段保存研究生上交的學位論文；(2)為教學和科研目的，高能物理研究所可以將公開的學位論文作為資料在圖書館、資料室等場所供科研人員閱讀，或在所內(nèi)網(wǎng)站供科研人員瀏覽部分內(nèi)容；(3)根據(jù)《中華人民共和國學位條例暫行實施辦法》，向國家圖書館等相關(guān)部門報送可以公開的學位論文。簽名：盔盛日期：獫!圭，壘叁。鴛摘要QCD是強相互作用的基本理論，己被大家接受，但目前由于它在低能和中能區(qū)的非微擾特性還不能嚴格求解，各種唯象模型仍是中低能強子物理研究最有效的方法之一。本文

4、主要是基于在描述核子一核子相互作用方面取得巨大成功的Bonn勢模型，研究核子、核子激發(fā)態(tài)以及其他強子之間的相互作用。Bonn勢模型認為在強子層次上強子間相互作用可通過交換介子來產(chǎn)生。為了描述強子間不同力程的不同性質(zhì)，交換的介子類型包括贗標介子、標量介子以及矢量介子。在該模型中，強子一介子間的相互作用項角用強子與介子耦合的有效拉矢量密度來描述。而耦合頂點的耦合常數(shù)可以通過強子衰變數(shù)據(jù)來抽取。值得指出的是，考慮到強子自身具有一定的大小和形狀，還需在耦合頂點處添加形狀因子。它所起到的作用是壓低了低能反應中大動量轉(zhuǎn)移的貢獻，從而減弱了或者消除它們帶來的紫外發(fā)散問題，進而使在

5、坐標空間的勢能在d,r值處保持有限。形狀因子的多種形式，我們主要采用了常用的偶極形式。按照Bonn勢的推導方法，在樹圖近似下，通過計算粒子散射的費曼圖得到動量空間的散射振幅，并在振幅的一級近似下推導出動量空間的相互作用勢，再通過傅里葉變換得到在坐標空間中的強子一強子相互作用勢。在推導的過程中，我們特別注意了勢的虛部的合理處理，并對粒子不同的電荷態(tài)具體地進行了仔細的分析。基于得到的強子一強子相互作用勢，我們分別研究了強子系統(tǒng)的束縛特性，包括不同質(zhì)量的核子一核子激發(fā)態(tài)系統(tǒng)、涉及奇異強子的正反重子系統(tǒng)：奇異重子一反奇異重子系統(tǒng)以及不同種類的強子系統(tǒng)：介子一重子系統(tǒng)。具體地

6、說，我們考察了量子數(shù)為j=0，JP=1+的ⅣⅣ+(1440)系統(tǒng)、量子數(shù)為JPc=1一和0一+的A天系統(tǒng)以及量子數(shù)為I=1／2，J=1／2的DE。和B∑b系統(tǒng)。計算表明，這些系統(tǒng)都具有存在束縛態(tài)的可能性。其中ⅣⅣ+(1440)系統(tǒng)存在兩個S態(tài)的束縛態(tài)，其中一個為深束縛，束縛能范圍為222～584MeV，能量接近氘核，可解釋為物理態(tài)氘核的～個組分。另～個為相對較弱的束縛，束縛能范圍為2—67MeV。對于A天系統(tǒng)，調(diào)節(jié)截斷參數(shù)的數(shù)值，系統(tǒng)的1品態(tài)和3島態(tài)都將得到束縛態(tài)，束縛能分別處于-7．6一一11．3MeV以及-50．4一-82．7MeV范圍內(nèi)。如果假設(shè)y(2175)

7、和77(2225)分別是AA(3S1)以及人人(1So)的束縛態(tài)，則二者雙強予束縛態(tài)的研究的束縛能都位于或者接近我們的計算范圍內(nèi)。特別是計算得出3S態(tài)和1島態(tài)之間的束縛能差異在43—69MeV范圍內(nèi)，這與Y(2175)和,7(2225)的質(zhì)量差是一致的。對于DE。系統(tǒng)，調(diào)節(jié)截斷參數(shù)的數(shù)值，在勢能對動量獨立的情況中，具有束縛能范圍為5．615MeV一146．4MeV的束縛態(tài)；在勢能對動量依賴的情況中，具有束縛能范圍為0．2MeV一7．731MeV的束縛態(tài)。對于BE6系統(tǒng)，在勢能對動量獨立的情況中，具有束縛能范圍為3．768MeV～287．2MeV的束縛態(tài)；在勢能對