Многочастичные распады тяжелых кваркониев и z-бозона

• Автор: Пархоменко, Александр Яковлевич
• Шифр специальности: 01.04.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1997
• Место защиты: Ярославль
• Количество страниц: 105 с. : ил.

Оглавление
Введение
Глава I. Четырехчастичные распады тяжелого
ортокваркония
1. Введение
2. Амплитуда процесса п33((2Сд) —> дддд
3. Дифференциальная вероятность распада
4. Кварковые и глюонные функции распределения
Глава II. Трехчастичные распады тяжелых
паракваркониев
1. Введение
2. Амплитуды трехчастичных распадов
3. Вероятность трехглюонного распада
4. Вероятность кварк-глюонного распада
5. Энергетические и угловые функции распределений
в кварк-глюонном распаде
6. Учет обрезания по углам разлета и энергиям
частиц
Глава III. Дваждырадиационный распад Z —> //77
1. Введение
2. Амплитуда распада Z —» //77
3. Вероятность распада Z —> //77
4. Анализ полученных результатов
Заключение

Приложение А
Приложение Б
Приложение В
Приложение Г
Литература
Введение

Создание стандатной модели элементарных частиц относится к концу 60-х - началу 70-х годов, когда произошли качественные изменения в понимании как сильных, так и слабых взаимодействий на основе принципа локальной калибровочной инвариантности. Это позволило единым образом рассмотреть слабые и электромагнитные взаимодействия и показать, что несмотря на существенное различие наблюдаемых характеристик этих взаимодействий, их можно, тем не менее, рассматривать как два разных проявления одного более фундаментального взаимодействия. В отличии от слабых сильные взаимодействия стоят несколько особняком, и пока не известно никаких экспериментальных указаний на единую природу сильных и электрослабых взаимодействий. В связи с этим установившаяся к настоящему времени стандартная модель взаимодействий элементарных частиц основана на калибровочной группе £>£/с(3) х 5С/д(2) х С/д(1), где сильные взаимодействия описываются квантовой хромодинамикой, построенной на основе группы 5'С/с(3), а электрослабые взаимодействия - единой электрослабой теорией Глешоу-Вайнберга-Салама на основе группы Биь{2) х 17д( 1).
На возможность объединения слабых и электромагнитных взаимодействий впервые указал Швингер [1] в 1957 году, отметивший их векторную природу. Глешоу предположил, что в искомой перенормируемой теории слабых взаимодействий должны одновременно рассматриваться и электромагнитные взаимодействия, предложив [2] модель с калибровочной

Вероятность двухглюонного распада легко вычисляется и имеет следующий вид:
Г 21 = Ср*ЩУ1 (м)

где Ср = (Л/? — 1)/(2]ГС) - значение оператора Казимира в фундаментальном представлении цветовой группы б'/ДЛ/;), т/(7"0 ~ нерелятивистская волновая функция кваркония в координатном представлении, 7тг - масса составляющих кварконий кварка и антикварка. Следует заметить, что электромагнитный (двухфотонный) распад паракваркония, который изображается той же диаграммой (рис. (2.1)), что и двухглюонный, согласно теоретическим оценкам, подавлен по отношению к основному (двухглюонному) распаду для 7ус(15')-мезона в 4 10~4 раз и для 77ь(15) в 3 10-5 раз и выступает в качестве редкого распада. Экспериментально двухфотонный распад наблюдался с относительной вероятностью Вг(г]с(13) —> 77) = (3.0 ± 1.2) 10-4 [33], что хорошо согласуется с теоретически предсказываемым значением.
Следует отметить, что в силу достаточно большого значения константы сильных взаимодействий в распадах чармония а8(тс) ~ 0.22 и ботто-мония а8(тъ) ~ 0.17 существенный вклад в вероятность двухглюонного распада дают сильные радиационные поправки. Эти поправки были вычислены в конце 70-х годов [89, 90, 91, 92] в рамках КХД в следующем за главным порядке теории возмущений в пределе т; — 0, где V - относительная скорость кварка в кварконии, и имеют следующий вид:
о 1 _ ’
9 7Г )
(2.3)
где Г2д — вероятность двухглюонного распада (2.2) в древесном приближении, С а — Ас - значение оператора Казимира в присоединенном представлении цветовой группы Би(А/с), пг - число кварковых ароматов. Эти радиационные поправки включают в себя не только вклады, обусловленные однопетлевыми диаграммами, но также вклады от реальных трехчастичных распадов - трехглюонного и кварк-глюонного, изображаемых
Г2jets — < 1 +
7Г 7Г /199 13тг'
-+т-5 С,+