【摘要】：非微擾量子色動(dòng)力學(xué)(NPQCD)是當(dāng)前粒子物理所面臨的重大課題,仍有很多問題尚未解決。人們運(yùn)用微擾量子色動(dòng)力學(xué)(PQCD)可以精確地計(jì)算包含大動(dòng)量轉(zhuǎn)移的硬散射過程,但是對(duì)于部分子的強(qiáng)子化等軟過程,微擾QCD不再適用,只能通過一些非微擾方法來處理,如:格點(diǎn)規(guī)范理論、QCD求和規(guī)則、唯象的夸克模型等。強(qiáng)子的內(nèi)部結(jié)構(gòu),是與非微擾QCD密切相關(guān)的課題。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的超出傳統(tǒng)介子重子夸克模型的奇特粒子的數(shù)目急劇增加,目前尚未有一種系統(tǒng)而可靠的模型能夠較為全面地描寫各類強(qiáng)子的內(nèi)部結(jié)構(gòu),對(duì)它們?cè)诟吣苓^程中的產(chǎn)生更是無能為力。事實(shí)上,強(qiáng)子的產(chǎn)生過程非常重要,對(duì)理解其結(jié)構(gòu),特別是在強(qiáng)子化這樣一個(gè)動(dòng)態(tài)過程中所體現(xiàn)出來的結(jié)構(gòu),具有重要意義,而目前大多數(shù)的研究主要集中在其衰變過程或靜態(tài)性質(zhì)等方面。通過重味強(qiáng)子,特別是多夸克強(qiáng)子,深入研究其在強(qiáng)子化這一軟過程中的產(chǎn)生機(jī)制,是研究強(qiáng)相互作用,檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)模型和理解禁閉機(jī)制的重要手段。另外,普通強(qiáng)子(介子和重子)由于其價(jià)夸克系統(tǒng)顏色結(jié)構(gòu)是唯一確定的,因而難以提供有關(guān)QCD豐富的顏色結(jié)構(gòu)信息。要得到更多的顏色結(jié)構(gòu)信息,就必須研究色結(jié)構(gòu)不唯一的多夸克系統(tǒng)(多夸克態(tài)),從而能夠?qū)CD的低能行為有更好的了解。在這些研究中,研究產(chǎn)生過程對(duì)理解顏色結(jié)構(gòu)及其它結(jié)構(gòu)信息,如:色重組、色連接、預(yù)禁閉等問題,具有重要意義。由于非微擾QCD困難,因此,唯象模型仍然是常用的方法。圍繞上述中心課題,本論文主要做了以下幾方面的工作:·高能強(qiáng)子-強(qiáng)子碰撞中新束縛態(tài)的產(chǎn)生。在非相對(duì)論波函數(shù)框架下,過程因子化為零點(diǎn)波函數(shù)模方和相對(duì)動(dòng)量趨于0的組分強(qiáng)子振幅模方,后者可借助事例產(chǎn)生器獲得。在高能強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)上多重產(chǎn)生過程中研究了奇特強(qiáng)子束縛態(tài)的產(chǎn)生,這一研究為有關(guān)的奇特強(qiáng)子的測(cè)量提供了重要信息。例如,基于我們的計(jì)算,人們可進(jìn)一步估算來自X(5568)衰變的、可被直接探測(cè)到的信號(hào)粒子的運(yùn)動(dòng)學(xué)分布。這是計(jì)算產(chǎn)生的實(shí)用意義之一。我們發(fā)現(xiàn),無論是在Tevatron還是LHC,無論是在中心快度區(qū)還是大快度區(qū),信號(hào)介子π都具有足夠的能量,可被檢測(cè)到。當(dāng)積累了足夠多的極化實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),人們就可對(duì)現(xiàn)有的關(guān)于極化強(qiáng)子產(chǎn)生的事例產(chǎn)生器進(jìn)行很好地改進(jìn),那么本文的方法也可給出自旋較大的束縛態(tài)的結(jié)果,從而構(gòu)造強(qiáng)子極化和奇特強(qiáng)子態(tài)研究的良好平臺(tái)�！じ吣躤+e-湮滅反應(yīng)中多夸克態(tài)強(qiáng)子的產(chǎn)生。具體包括:我們研究了硬碰撞產(chǎn)生的四夸克系統(tǒng)(Q1Q2Q3Q4)的一種特殊的色連接及e+e-湮滅過程中相應(yīng)的強(qiáng)子化效應(yīng)。我們指出,除了流行的模型所采用的,兩個(gè)色單態(tài)集團(tuán)分別獨(dú)立地碎裂為強(qiáng)子的正常色結(jié)構(gòu)以外,末態(tài)四夸克系統(tǒng)還存在著有些特殊的色連接,這種色連接支持雙重重子或四夸克態(tài)(如XYZ粒子等)的產(chǎn)生。我們以(?)CC和X(3872)的產(chǎn)生為例,利用Lund弦碎裂模型和夸克組合模型,研究了這種特殊色連接的強(qiáng)子化及相關(guān)效應(yīng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征。其中最重要的是3-jet事例中雙重重子/四夸克態(tài)及某些新束縛態(tài)的產(chǎn)生。此外,對(duì)于3-jet事例,我們發(fā)現(xiàn)強(qiáng)子化對(duì)模型不敏感,通過特殊粒子流的弦效應(yīng)也能夠更精確地探尋色連接方式。我們研究e+e-碰撞中隱粲五夸克態(tài)產(chǎn)生的一種可能機(jī)制,即通過一對(duì)色八重態(tài)的正反粲夸克對(duì)cc碎裂產(chǎn)生。這一分析可直接應(yīng)用于B工廠當(dāng)前及未來的實(shí)驗(yàn)中。我們發(fā)現(xiàn),在B工廠能量下,e+e-→ccg→pc+X過程占主要貢獻(xiàn),而在Z0能量下,Pc主要在兩.jet事例中產(chǎn)生。這些研究結(jié)果還表明了在e+e-反應(yīng)中去尋找五夸克態(tài)直接產(chǎn)生的可行性,這對(duì)理解五夸克態(tài)的性質(zhì)非常重要。我們的方法還可應(yīng)用到e+e-碰撞中產(chǎn)生含有bc或cb的五夸克態(tài)的研究中。未來的高能e+e-碰撞,如高亮度的Z工廠、CEPC及直線對(duì)撞機(jī)等,會(huì)積累大量與我們的研究相關(guān)的事例數(shù)據(jù)。因此,高精度的測(cè)量完全能得以實(shí)現(xiàn),這種隱粲五夸克態(tài)在e+e-對(duì)撞機(jī)上的直接產(chǎn)生一旦被證實(shí),將對(duì)理解夸克模型和強(qiáng)相互作用十分有利�！ぴ谏鲜鲅芯恐�,各類高能多重反應(yīng)中相關(guān)的兩個(gè)或數(shù)個(gè)強(qiáng)子的相空間關(guān)聯(lián)對(duì)于進(jìn)一步研究強(qiáng)子分子的產(chǎn)生機(jī)制和結(jié)構(gòu)具有重要意義,因此,值得在將來實(shí)驗(yàn)和唯象理論兩方面深入研究。結(jié)合不同實(shí)驗(yàn)組關(guān)于X(5568)產(chǎn)生的觀測(cè)結(jié)果的不一致問題,我們進(jìn)一步研究了兩個(gè)組分粒子的關(guān)聯(lián)(DD*關(guān)聯(lián)和BsOπ±關(guān)聯(lián))及其不變質(zhì)量譜,這些結(jié)果對(duì)理解不同實(shí)驗(yàn)間的差異提供了參考。
【圖文】：

文獻(xiàn)［７－１１］從不同方面系統(tǒng)地報(bào)到了這些粒子的研究現(xiàn)狀。然而，目前沒逡逑有一種系統(tǒng)而可靠的模型能夠較為全面地描寫這些新強(qiáng)子態(tài)的結(jié)構(gòu)。逡逑圖１．１形象地展示了這些理論解釋的物理圖象。例如，對(duì)于組分夸克完全相逡逑同的兩個(gè)體系圖（ａ）和（ｃ），其中，圖（ａ）是兩對(duì)正反夸克（ｃｉｉ和Ｗ）分別組合成逡逑兩個(gè)色單態(tài)的集團(tuán)（介子和反介子），它們之間通過交換色單態(tài)的７Ｔ相互作用形逡逑成強(qiáng)子分子。而在圖⑷中，兩個(gè)夸克和兩個(gè)反夸克分別組成一個(gè)帶色的ｄｉｑｕａｒｋ逡逑（ｃｍ）和一個(gè)ａｎｔｉ－ｄｉｑｕａｒｋ邋（而），它們之間通過交換帶色粒子而形成無色的強(qiáng)子。．逡逑可見，組分夸克相同的強(qiáng)子態(tài)，可能呈現(xiàn)出非常不同的結(jié)構(gòu)，特別是從顏色結(jié)構(gòu)逡逑上看則更為直觀。從ＱＣＤ的基本特性（色對(duì)稱性及色禁閉性質(zhì)）來看，則有多逡逑種可能的色結(jié)構(gòu)。如果這類強(qiáng)子內(nèi)部顏色結(jié)構(gòu)變化是一個(gè)動(dòng)態(tài)過程，則不能確定逡逑色結(jié)構(gòu)

邐．逡逑在標(biāo)準(zhǔn)模型中，夸克、輕子和傳遞相互作用的媒介粒子構(gòu)成了物質(zhì)結(jié)構(gòu)的基逡逑本單元，如圖２．１所示。逡逑其中，夸克是自旋為１／２的費(fèi)米子，分為三代：逡逑（邐＼邐（邐＼邐（邐＼逡逑ｕ邐ｃ邐ｔ逡逑，邋，逡逑ｄ邐ｓ邐ｂ逡逑Ｖ邐／邐＼邐／邐＼邐）逡逑共有６種味道：上夸克（《）、下夸克Ｗ）、奇夸克（ｓ）、粲夸克（Ｃ）、底夸克逡逑（ｆｃ）、頂夸克（？）。按照質(zhì)量的大小，通常將《、ｒｆ、＾看作輕夸克，ｃ、６、ｆ為重逡逑夸克。其中，，頂夸克非常不穩(wěn)定，很容易衰變?yōu)榈卓淇恕３宋兜�，夸克還有３逡逑個(gè)顏色自由度，可用紅、綠、藍(lán)表示。每種夸克還有相應(yīng)的反夸克，除了質(zhì)量以逡逑夕卜，其他量子數(shù)均為相應(yīng)的夸克量子
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：O572.33

【參考文獻(xiàn)】

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1 金毅;李世淵;劉言銳;孟璐;司宗國;張曉鋒;;Exotic hadron bound state production at hadron colliders[J];Chinese Physics C;2017年08期

2 黃銀;謝聚軍;何軍;陳旭榮;張鴻飛;;Photoproduction of hidden-charm states in the γp→D~(*0)Λ_c~+ reaction near threshold[J];Chinese Physics C;2016年12期

3 R.A.Briceo;T.D.Cohen;S.Coito;J.J.Dudek;E.Eichten;C.S.Fischer;M.Fritsch;W.Gradl;A.Jackura;M.Kornicer;G.Krein;R.F.Lebed;F.A.Machado;R.E.Mitchell;C.J.Morningstar;M.Peardon;M.R.Pennington;K.Peters;J.M.Richard;C.P.Shen;M.R.Shepherd;T.Skwarnicki;E.S.Swanson;A.P.Szczepaniak;C.Z.Yuan;;Issues and Opportunities in Exotic Hadrons[J];Chinese Physics C;2016年04期

4 郭奉坤;Ulf-G.Mei?ner;王偉;;Production of Charged Heavy Quarkonium-Like States at the LHC and Tevatron[J];Communications in Theoretical Physics;2014年03期

5 楊忠誠;孫志峰;何軍;劉翔;朱世琳;;Possible hidden-charm molecular baryons composed of an anti-charmed meson and a charmed baryon[J];中國物理C;2012年01期

6 ;An investigation of hadronization mechanism at a Z~0 factory[J];Science China(Physics,Mechanics & Astronomy);2010年11期

7 司宗國,謝去病;用強(qiáng)子化的夸克組合模型事例產(chǎn)生器研究e~+e~-→h′s過程[J];高能物理與核物理;1999年05期

8 方海平;;夸克組合律和B關(guān)聯(lián)[J];高能物理與核物理;1989年10期

9 謝去病;墨文川;李裕發(fā);;e~+e~-湮滅中的夸克組合律[J];高能物理與核物理;1984年05期

本文編號(hào)：2688917