Breit夸克势的不同次正规化与η_c-J/ψ等的质量劈裂

用夸克势模型研究结构相同而自旋和轨道量子数不同的介子之间质量劈裂是检验势模型有效性的重要手段之一.在以往的用各种夸克势模型计算质量劈裂工作中,当轻介子和重介子一起计算时,-很容易劈裂,而η_c-J/ψ等的劈裂都很难达到实验值.这里首先用正规化形状因子μ~2/(q^2+μ~2),对完整的动量空间中的Breit夸克势的第三项实施二次正规化,除了第一项库仑势和第七项常数项势,对其余的项实施一次正规化,然后用来计算质量劈裂.研究计算发现,只有当屏蔽质量μ取为关于折合质量μ_r=m_im_j/(m_i+m_j)的三阶多项式时,轻介子π-ρ和重介子η_c-J/ψ,η_b-γ(1s),还有χ_(c0)-χ_(c1)-χ_(c2)等的劈裂精确达到实验值,同时其他介子质量也都比以往得到较大的改善.因此,本文给出了一个有效的夸克势模型.

坐标空间中构造的Breit夸克势与介子和夸克偶素的质量劈裂

构造夸克间的有效的相互作用势函数是强子物理中的重要研究课题,也是学科前沿问题之一.本文对坐标空间中的Breit夸克势函数的完整形式实施消除奇异因子的替代方法,构造出一个有效的夸克势.除了第一项库仑势和第七项常数项势,对其他的项都需进行重新构造,即对第二项和第四项做δ(r)→μ~3e^(-μr)/8π替代,对第三项做1/r→(1-e-μr)/r替代,对第五项和第六项做1/r^3→1-(1+μr)e^(-μr)/r^3替代,由此重新构造出新的势函数,然后用来计算质量劈裂,检验构造势的有效性.为此计算了一组含重介子和夸克偶素的质量劈裂.计算中屏蔽质量μ不是简单的常数,而是取与夸克质量m_i,m_j有关的变量.研究计算发现,只有当屏蔽质量μ取为关于夸克平均质量μ_a=(m_i+m_j)/2的洛朗级数形式μ=c_(-3)(μ_a+0.512)-3+c_(-2)(μ_a+0.512)^(-2)+c_(-1)(μ_a+0.512)^(-1)+c_0+c_1(μ_a+0.512)时重介子η_c-J/ψ,η_b-Υ(1s),还有χ_(c0)-χ_(c1)-χ_(c2)等的夸克偶素之间质量劈裂精确达到实验值,同时其他介子尤其是6个D介子质量精度都比以往得到较大幅度的改善.因此,本文构造出一个有效的夸克势模型.

重子中七夸克成分qqq(q)~2的低位能谱

在非相对论夸克模型内,利用手征超精细相互作用,把原来对五夸克系统qqqq能谱的预言,扩展到了七夸克系统qqq(q)2的基态和轨道第一激发态能谱的计算,所使用的参数也是来自于五夸克系统。预言了最低七夸克态的能量大约是2.1 GeV,自旋-宇称是JP=1/2+或者JP=1/2。由于在这个能区也存在一些三夸克系统和五夸克系统,所以能量在2 GeV以上的重子激发态可能是这3种夸克成分的混合。

D波介子中K（^1D2）和K（^3D2）的混合

在π2(1670),η2(1870)和η2(1645)属于11D2介子九重态的前提下,利用质量矩阵、非相对论组分夸克模型以及其他的唯象方法,自洽地给出同位旋二重态K(1D2)的质量,取其平均值约为1762.75±8.40M eV.在此基础上,进而估算出D波介子中K(1D2)与K(3D2)间的混合角约为零度.

关于D波奇异介子的混合

在π2(1 670),η2(1 870)和η2(1 645)属于11 D2介子九重态的前提下,利用质量矩阵和非相对论组分夸克模型,对同位旋二重态K(1 D2)的质量给予讨论,二者的结果符合的很好.在此基础上,利用混合模型估算出D波介子中K(1 D2)与K(3 D2)间的混合角约为零度.而后,通过3 P0衰变模型计算K2(1 770)和K2(1 820)的部分衰变信息并与PDG提供的实验数据进行比较,建议目前实验上提供的衰变信息还不足以确定二者的混合程度.