《强子结构及强子-强子相互作用相关物理问题的研究》

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近十年来,强子物理在实验研究方面取得了重要的进展,BESIII、BABAR、Belle、LHCb等国内外大型实验装置相继发现了一些新的强子态,如一些类粲偶素态(即所谓的XYZ态)等。这些强子态的性质难以用传统的夸克模型来很好地解释,它们有可能是量子色动力学(QCD)所预言的奇特强子态。该项目结合新一代高能加速器设施上的强子物理实验,对奇特强子态的性质、结构特性、产生机制以及与之相关的强相互作用进行了较为系统的研究,主要的研究内容和成果如下:介子奇特态方面,研究了轻标量介子在B介子弱衰变过程中的动力学产生,给出不变质量分布、衰变分支比等可观测量的理论结果,指出B介子衰变过程是研究标量介子结构特性的很好场所,并提出实验建议;将一些XYZ态、粲-奇异介子态看作强子分子态,对它们的产生、性质、结构特性及其自旋伴子进行了较深入的研究,并对这些XYZ态可能的产生和衰变模式进行了探讨,进一步理解这些态的性质和结构特性,为将来在LHCb、BESIII、Belle-II、PANDA等大型实验装置上进行的XYZ态的实验研究提供重要的理论依据。重子奇特态方面,通过J/ψ衰变过程研究作为中间共振态的核子激发态N*中的隐奇异成分;用定域隐规范方法研究了含重夸克的重子态的动力学产生,发现这些态可解释成介子-重子分子态;对2015年LHCb实验组观测到了类五夸克态结构进行了研究,指出LHCb观测到的有可能只是一个运动学效应而并非真正的五夸克态,提出可用以检验是否一个真正粒子的反应过程。重夸克偶素方面,对重夸克偶素中的轻夸克质量依赖、辐射跃迁中的耦合道效应以及下一代高亮度B工厂可研究的强子物理问题等进行了研究和探讨;三介子体系和两重子体系方面,将处理三体相互作用的固定中心近似方法用于研究三强子体系;用手征SU(3)夸克模型对DD-CC(隐色组分)系统进行了研究,得到与实验相符的d*态,指出d*很有可能是一个以六夸克态为主的奇特强子态;对重子电偶极矩、氘核电磁密度进行了研究,为低能强耦合区域的QCD及超出粒子物理标准模型的新物理研究提供了重要信息。以上研究成果可深化人们对强子结构和强相互作用的认识,对理解和完善“低能QCD”模型理论有重要的意义。该项目共发表SCI收录的期刊论文53篇,会议论文11篇。

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