P波介子D∗sJ(2317)和DsJ(2460)在Bs介子衰变中的产生率

摘要

2003年新的P波介子D*sJ(2317)和DsJ(2460)被首次发现后，立即吸引了无论理论还是实验领域里很多高能物理工作者的浓厚兴趣，对其所展开的各种研究也成为当今学术界的热点之一。专家学者们纷纷预测，它们可能产生于半轻子衰变道Bs→DsJ(2317,2460)+l-+νl中。这就有必要率先对Bs衰变中D*sJ(2317)和DsJ(2460)介子的“产生率”（在此即为特定衰变道分支比）做出理论上的预测，为实验中可能会观测到的新介子产额提供理论上的数量级参考，以期对未来的实验工作产生一些指导性作用。
　　本文按cs结构研究了P波介子D*sJ(2317)和DsJ(2460)，通过对前述衰变道分支比的理论计算，为进一步了解它们的组成和性质带来了有益的启迪。
　　课题研究的基本思路是：按照费曼规则，根据衰变过程做出对应的费曼图；再以Bethe-Salpeter方程的瞬时近似——Salpeter耦合方程组为依据，导出研究中所涉及到的P波介子D*sJ(2317)和DsJ(2460)各角动量量子态3P0、1P1和3P1波函数中较大项的具体形式，并利用合理近似，以之替代完全的B-S波函数写出衰变过程的强子矩阵元和总不变跃迁振幅（模方）的公式；然后再把它代入衰变分宽度的相空间积分公式中，通过进一步推导，得出本文所需要的解析表达式。最后利用FORTRAN语言编写的计算程序对衰变宽度的积分方程进行数值求解。
　　在将结果与通过其它不同理论方法对于同一衰变道的研究进行横向比较后，得以肯定所获得数值解在量级上的合理性。这便定量地说明了P波介子D*sJ(2317)和DsJ(2460)在Bs介子衰变中具有较大的理论产生率。

目录

P 波介子D¤sJ(2317) 和DsJ(2460)在Bs 介子衰变中的产生率

THE PRODUCTION RATES OF P-WAVEMESONS D¤sJ(2317) AND DsJ(2460)IN THE DECAY OF THE Bs MESON

摘 要

Abstract

目 录

第 1 章 绪论

1.1 粒子物理的发展及应用概览

1.2 课题研究的背景和意义

1.3 国内外的研究现状及简单分析

1.4 主要研究内容

1.5 各章内容提要

第 2 章 Bethe-Salpeter 方程简介

2.1 Bethe-Salpeter 方程简介

2.1.1 Bethe-Salpeter 方程的一般形式

2.1.2 两费米子束缚态 B-S 波函数的一般形式

2.2 瞬时近似

2.2.1 预备工作

2.2.2 瞬时 Salpeter 方程

2.3 本章小结

第 3 章 求解 Salpeter 方程组与计算弱流矩阵元

3.1 自旋宇称态为 0- 的 Bs 介子现有结果

3.2 对 0+ 态 D*sJ(2317) 介子的计算

3.2.1 3P0 态 ++P(qP) 的计算

3.2.2 产生 3P0 态的衰变过程弱流矩阵元

3.3 对 1+ 态 DsJ(2460) 介子的计算

3.3.1 1P1 态 ++P(qP) 的计算

3.3.2 产生 1P1 态的衰变过程弱流矩阵元

3.3.3 3P1 态 ++P(qP) 的计算

3.3.4 产生 3P1 态的衰变过程弱流矩阵元

3.4 本章小结

第 4 章 分支比的得出

4.1 对于被积函数中含 qP积分项的处理

4.2 产生 D*sJ(2317) 介子的衰变反应不变跃迁振幅的计算

4.3 产生 DsJ(2460) 介子的衰变反应不变跃迁振幅的计算

4.4 数值计算及其结果

4.5 本章小结

结 论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文

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哈尔滨工业大学硕士学位论文使用授权书

致 谢