高能e+e-湮滅反應中雙重重子產(chǎn)生的研究.pdf

1、研究超出標準模型（Standard Model,SM）的新物理和解決量子色動力學（Quantum Chromodynamics,QCD）的非微擾問題是當前粒子物理所面臨的兩個重大問題。重味強子物理是當前粒子物理研究的前沿課題，對于上述問題的解決具有重要的意義。高能e+e-湮滅反應的多粒子產(chǎn)生過程是研究強相互作用機制、揭示夸克與膠子的碎裂特征、檢驗QCD理論的重要過程。在硬碰撞中產(chǎn)生的末態(tài)部分子的強子化對理解禁閉機制非常重要。然而，到目前

2、為止，強子化仍然不能被微擾地描述，而只能通過一些強子化模型來處理。
　　在e+e-湮滅反應中，末態(tài)部分子的色連接既是部分子級聯(lián)簇射（Parton Shower,PS）過程的結(jié)束，又是強子化過程的開始，它是微擾量子色動力學（Perturbative Quantum Chromodynamics,PQCD）階段與非微擾的強子化過程的界面，決定了末態(tài)部分子系統(tǒng)以何種方式連接參與強子化過程。在傳統(tǒng)的大Nc（顏色種類數(shù)）近似（Nc→∞）下，

3、多部分子末態(tài)被認為只可能存在一種連接方式，即色中性流連接。這種連接方式所給出的強子化結(jié)果大部分與實驗相符，這讓人們在很長一段時期內(nèi)忽略了其他的色連接方式，認為色中性流連接是由非微擾量子色動力學（Non-perturbative Quantum Chromodynamics,NPQCD）自然選擇的唯一連接方式。然而，相關研究表明，對于Nc=3的真實物質(zhì)世界，末態(tài)部分子還可以色分離的方式連接。相比于傳統(tǒng)的色中性流連接，這種色分離連接同樣甚至

4、更好地與實驗數(shù)據(jù)相符合。NPQCD選擇不同的色連接方式，將可能導致不同的強子化結(jié)果，因此，研究末態(tài)部分子系統(tǒng)的色連接對理解強子化機制的本質(zhì)至關重要。
　　近年來，大量的新束縛態(tài)粒子在實驗上被觀察到，例如，在粲偶素質(zhì)量范圍內(nèi)發(fā)現(xiàn)的X、Y、Z粒子。作為一種新強子態(tài)，它們顯示出了與傳統(tǒng)粲偶素態(tài)極為不同的特性，這引起了理論研究的極大關注。有關XYZ新強子態(tài)的研究雖然已取得了長足的進步，然而包括四夸克態(tài)、介子分子態(tài)、粲偶素混合態(tài)等在內(nèi)的各種

5、理論推測均與夸克模型譜線不相符，到目前為止，沒有一種理論模型可為這些非常規(guī)態(tài)粒子的產(chǎn)生提供一個令人信服的解釋。有關它們的產(chǎn)生機制和強子化的研究仍是一個懸而未解的難題，很早就有人提出，研究這些新束縛態(tài)粒子的產(chǎn)生機制有利于確定強子的結(jié)構。
　　本文概括地闡述了當前粒子物理在研究強子化機制方面所面臨的主要困難，簡要地介紹了描述強子化過程的幾種常見模型，包括LUND弦碎裂模型（Lund String Fragmentation Model