由BethE-Salpeter方程研究强子分子态

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随着Higgs玻色子的发现,人们已经发现了粒子物理标准模型预言的所有基本粒子,这是物理学史上的一次伟大壮举。但是目前对于强子结构的认识仍然存在很多问题。在传统的夸克模型中,重子是由三个夸克组成的,而介子是由一对正反夸克组成的。近些年来实验上发现了一系列被称为XYZ粒子的奇特强子态,它们超出了传统夸克模型的范畴,不能解释为传统夸克模型中的粲夸克偶素,很可能是人们所寻找的多夸克态;这些奇特态粒子的质量大多位于两个强子的阈值附近,所以很可能是由两个强子组成的类似氘核的强子分子态。由于强相互作用在非微扰能区的复杂性,唯像模型成为研究奇特态性质的重要理论手段,在我们的工作中将结合单玻色子交换模型等唯像模型通过求解Bethe-Salpeter方程来研究实验上发现的奇特态粒子与通过强子相互作用形成的强子分子态的关系。  本文首先介绍了我们研究强子分子态所利用的理论方法,即单玻色子交换模型下quasipotential Bethe-Salpeter方程。然后分别给出了利用quasipotentialBethe-Salpeter方程研究各种强子-强子相互作用系统所得到的结果。第一部分研究了奇特强子态Y(4274),考虑到它的质量接近DsDs0(2317)的阈值,我们在单玻色子交换模型下,利用顶点的Bethe-Salpeter方程研究了Y(4272)作为分子态的可能性,结果显示在合理的参数范围内,总能得到一个浅的束缚态,这与实验上给出的结果一致,所以我们认为Y(4274)可能是由DsDs0(2317)组成的分子态系统;第二部分我们利用Bethe-Salpeter方程的方法通过寻找奇点考察了轻介子与重子八重态组成的奇异数为-1的系统,发现可以成功的产生Oset等人发现的Λ(1405)双奇点结构,其中一个主要是∑πr共振态,一个主要是(K)N的分子态;最后我们考察了K(K)*系统,在同时考虑单玻色子交换以及Weinberg-Tomozawa项的情况下,可以产生量子数为0+(1++)的束缚态,这个束缚态可以解释为f1(1285),另外KK*相互作用还可以产生两个奇点,它们分别是0-(1+-)以及1-(1++),这两个奇点可能与h1(1380)和a1(1420)有关,当然我们还需要更多理论研究以及实验数据来证实它们之间的关系。我们另外还给出了只考虑单玻色子交换或者只考虑Weinberg-Tomozawa项的结果,结果显示Weinberg-Tomozawa项比单玻色子交换更重要,而且Weinberg-Tomozawa项的贡献不能用矢量介子交换替换。
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