Скалярные методы в радиационных распадах φ мезона

• Автор: Губин, Вячеслав Вячеславович
• Шифр специальности: 01.04.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 81 с.

Оглавление
1 Введение
2 Скалярные ао(980) и /о(980) мезоны
2.1 Проблема ао(980) и /о(980) мезонов
2.2 Модели строения ао(980) и /о(980) мезонов
2.2.1 Четырехкварковая ( 2.2.2 зз-модель для /0 мезона
2.2.3 Модель К К молекулы
2.3 Радиационные ф -7 7/0(«о) -7 77Г7Г(7?) распады
3 Реакции е+е~ -7 7/0 -7 77г°7г° и е+е~ —> 7а0 —У 'ук°г)
3.1 Фон к реакции е+е~ -7 7/0 —> ')/к°жа в модели векторной доминантности
3.2 Фон к реакции е+е~ -7 7а0 -> 7х°т]
3.3 Смешивание /о и а мезонов
3.3.1 Общий формализм
3.3.2 q2q2 и её модели
3.3.3 Модель К К молекулы
3.4 Параметризация данных по жж —> жж реакции
3.5 Результаты и обсуждение подгонки данных по жж рассеянию
3.5.1 /о(980)-резонанс, ф22 и её модели
3.5.2 /О(980)-резонанс, КК модель
3.5.3 ао(980)-резонанс
3.6 Метаморфозы ао(980) и /О(980) резонанасов
4 Реакция е+е~ —> ж+ж~
4.1 Аналог теоремы Ферми-Ватсона
4.2 Амплитуды е+е" -7 ф -7 7/0 -7 'уж+ж~ и е+е" -7 р -7 7х+7г~
4.3 Интерференционные картины
4.4 Обсуждение интерференционных картин
5 Заключение

Глава 1 Введение.
В настоящее время нет оснований сомневаться в том, что квантовая хромодинамика (КХД) является теорией сильных взаимодействий. Это связано как с выдающимся успехом КХД в описании экспериментальных данных: кварковых и глюонных струй, партонного строения частиц в глубоконеупругой области, систематики частиц ( решение проблемы со статистикой Ферми в декаплете барионов ), времени жизни 7Г° мезона, так и с внутренней красотой теории: перенор-мируемость, асимтотическая свобода на малых расстояниях, позволяющая проводить вычисления по теории возмущений для жестких процессов, и сильное взаимодействие на больших расстояниях, с которым связывают пленение кварков и глюонов - конфайнмент.
Следует отметить, что даже для жестких процессов возможности теории возмущений ограниченны. Малые расстояния входят через волновые функции частиц, через разного рода вакуумные ожидания в степенных поправках, и их учет в настоящее время требует различных феноменологических предположений и моделей. Что касается промежуточных и больших расстояний, то здесь используют феноменологические модели мотивированные, в какой-то мере, квантовой хромодинамикой.
Наиболее важные из этих моделей: кварковая модель, алгебра токов и феноменологические лагранжианы - возникли задолго до создания КХД и сыграли значительную роль в ее рождении. ’’Встав на твердь”эти модели не утратили свое-

го значения и до сих пор являются единственным способом ” настоящих” расчетов.
Стандартная кварковая модель имела ошеломляющий успех в систематике адронов и в понимании их сильных, электромагнитных и слабых взаимодействий. До сих пор она является ’’путеводителем”по физике элементарных частиц, и противоречия этой модели с экпериментом воспринимаются как вызов, как возможное открытие ’’новой”физики.
Впервые камнем преткновения для кварковой модели стали скалярные мезоны, см., например, [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8].
В итоговой таблице Particle Data Group [9] приводятся три изоскалярных скалярных состояния /о(980), /о(1370), /о(1500), один изовекторный скалярный триплет «о (980) и один странный скалярный дублет /(НЗО) (подразумевается, конечно, существование и антидублета). Кроме того, в полном списке мезонов [9] приводится еще одно изоскалярное скалярное состояние /о (400 — 1200) и еще один изовекторный скалярный триплет ао (1450).
По-настоящему хорошо установленными скалярными резонансами являются /о(980), ао(980) и, по-видимому, Kq(1430) [9]. Свойства других резонансов, во-первых, ”живут”во времени, а, во-вторых, характеристики резонансов, полученные в разных процессах, отличаются друг от друга, а иногда, (см., например, /о(1500) в [9]) просто противоречат друг другу. В настоящий момент не вполне ясно являются ли эти притиворечия результатом сложного взаимодействия или же результатом неправильной интерпретации экспериментальных данных. Вообще говоря, когда резонанс не является уединенным, как, например, р(770), а сильно взаимодействует с соседями и с фоном, как в случае со скалярными мезонами, он может проявляться в разных процессах по разному, и примеры такого рода будут приведены ниже.
Центральной проблемой спектроскопии легких адронов стала проблема скалярных /о(980) и ао(980) мезонов. Как известно, эти состояния обладают целым рядом свойств, необычных с точки зрения стандартной кварковой модели, см

Рис. 3.4: Символические диаграммы в модели К К молекулы. Константа дфк+к- связана с шириной:
3.3.3 Модель К К молекулы.
К сожалению, в настоящий момент невозможно построить релятивистскую, калибровочно инвариантную модель рождения К К скалярной молекулы в радиационных распадах ф мезона в силу нерелятивистской природы волновой функции молекулы. Однако возможно ’’релятивизовать” модель, построенную в системе покоя К К молекулы, и наложить условие калибровочной инвариантности.
Мы рассматриваем механизм рождения, описываемый диа-грамами на Рис.(3.4), в системе покоя молекулы. Крест в К+К~/о(йо) вершине указывает на взаимодействие К+К~ мезонов со скалярной молекулой.
В системе покоя молекулы, р = д., амплитуда распада
(3-38)
Г(р,5> = М(р, д) - М(р, 0) ,
М(р,д) = М1(р,д) + М2(р,д) + М3(р,д) , (3.39)