【摘 要】
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量子色动力学(QCD)作为描述强相互作用的理论,在重味物理领域取得了显著的成就。底夸克偶素物理是粒子物理中一个重要的研究领域,其产生和衰变过程与微扰QCD和非微扰QCD动力学
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量子色动力学(QCD)作为描述强相互作用的理论,在重味物理领域取得了显著的成就。底夸克偶素物理是粒子物理中一个重要的研究领域,其产生和衰变过程与微扰QCD和非微扰QCD动力学有密切关系,是研究和深入认识QCD的重要途径。本文主要利用中间介子圈模型结合BELLE合作组最新实验结果,对底夸克偶素隐底衰变过程中的耦合道效应进行系统研究。本文首先简单介绍了粒子物理的发展史,包括场、基本粒子、基本相互作用、夸克模型及奇特态粒子。在研究方法部分,分别介绍了量子色动力学、有效场论、中间介子圈模型。在研究内容上,本文主要围绕以下两个方面对γ(4S,5S,6S)→hb(1P)η的隐底衰变过程进行研究:1.基于有效拉氏量方法(ELA),我们系统研究了γ(4S,5S,6S)→hb(1P)η的隐底衰变机制并给出衰变分支比。计算结果表明,在合理的截断参数范围内a(28)0.15(25)0.25,自旋翻转过程γ(4S)→hb(1P)η的衰变分支比的数量级可以达到10-3,与实验结果基本一致。其次,我们利用同样的方法对γ(5S,6S)→hb(1P)η的衰变过程进行了预测,理论结果表明:γ(5S)→hb(1P)η的分支比在10-3(25)10-2范围内,γ(6S)→hb(1P)η的分支比在10-4(25)10-2范围内。这些隐底夸克偶素衰变模式对于实验上研究γ(nS,n(28)3,4,5)的性质极其重要,同时我们期待未来实验能观察到γ(5S,6S)→hb(1P)η的衰变过程,以便帮助我们更好的理解这些衰变机制。2.在非相对论有效场理论(NREFT)框架下,我们计算了γ(4S,5S,6S)→hb(1P)η的隐底衰变分支比。计算结果表明,对于γ(4S)→hb(1P)η过程,非相对论有效场论理论得出的结果和有效拉氏量方法下得出的结果处于同一数量级,但要略小一些。而对于γ(5S)→hb(1P)η和γ(6S)→hb(1P)η两个过程,非相对论有效场理论得出的数值结果比有效拉氏量方法数值结果小一数量级,我们希望Belle-II合作组能对这种反常现象作出实验研究,帮助我们检验这一点。最后,给出本文工作的总结和对未来研究工作的展望。
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