奇异粒子结构和性质的理论研究

Existance of multi-quark states, hybrids and glueballs is till in acute dispute.The newly observed Z(4430), Zb(10610) and Zb(10650) cannot be explained by the conventional quark-antiquark structures, so one may account it as an experimental support to the exotic structures. Meanwhile it is necessary to carry out a deeper research on the spectral charactiristics of exotic states, and their productions and decays. Via a comparison of the theoretical results with data, one may testify the validity of the adopted models and constrain the model parameter space. We also investigate possible contributions from the new physics beyond the sandard model to the concerned processes. As well known, for the processes where hadrons are involved, reasonable estimaes of hadronic transition matrix elements are the key of reliablity of the theoretical results. In this research, we employ the B-S equation to do the job. Moreover, we also develop some phenomenological models which have been widely accepted and apply them to study the proceses where exotic states might be involved. The BES, superB factory and even LHCb will provide huge amount of data, it enables us to have an opportunity to carry out deep investigation in the field, then gain more knowledge and draw definite conclusion on existence of exotic states.

：多夸克态、混杂子、胶球是否存在，目前还存在争论。最近观测到的Z(4430)、Zb(10610)、Zb(10650)很难用正反夸克的结构来解释，这可以认为这是对奇特态结构的实验支持。有必要在理论上对奇特（exotic）粒子的谱性质（自旋，宇称，质量等），它们的产生和衰变机制进行深入的研究，通过将理论结果与数据比较得到对模型合理性的考验或对模型参数空间的进一步限制。我们也探讨超越标准模型的新物理对相关过程可能的贡献。众所周知，对强子参与的过程，合理地计算强子跃迁矩阵元是理论预言是否可靠的关键。在本研究中，我们应用B-S 方程进行计算。我们也将拓展一些已被普遍接受的唯象模型，应用到涉及奇特态的物理过程。具体来说，我们将通过一些特别的过程来探索胶球和混杂态。目前BES，superB工厂和LHCb将提供大量的数据，使我们有机会在这领域做深入的探讨，从而对奇特态的存在得到比较确切的结论。

在本项目中，我们利用Bethe-Salpeter方程研究了Bπ分子态及衰变,可以在实验上测量，如果它存在，是一个确定的分子态；利用Born-Oppenheimer近似计算了D*和\bar D*, B*和\bar B*构成的分子态的能谱，也研究了由两个diquark构成的四夸克态的能谱, 我们认为物理的Z b (10610) , Z b (10650) , Z c (3900) 等可能是分子态和四夸克态的混合；我们也考虑了五夸克态Pc(4380)和Pc(4450)的分子态解释以及应用Fano-like干涉效应解释Y(4008)、Y(4260) 、Y(4360)。我们推广了光前模型应用于分子态Zc(3900)和Zc(4020)衰变到hcπ的研究，应用真空产生模型，计算了Y(4630)衰变到Λc \bar Λc的过程，利用末态相互作用的机制，我们考虑Y(4630)衰变到p\bar p、π-π+等稀有末态。利用已有的模型研究部分粒子为普通强子激发态的可能性。我们把D* (3000)和Ds(3040)粒子作为强子D和Ds的2P激发态，在光前模型下研究了它们在Bs衰变过程中的产生，我们假设了Ds*(2710)是2S 、1D及其混合的可能性，研究了它们衰变到 Ds的辐射衰变。把f0(980)看成介子的结构，我们研究了Bs 衰变到ηc和f0(980)。这样研究结果发表后引起了理论和实验同行的重视，对确认这些粒子的内部结构和性质有意义。.对于新物理可能的贡献，我们研究了D0 到μ+μ-, e+e-过程中可能的Unparticle和Z’的贡献，标准模型关于b\bar b的前后不对称性的计算与LEP1实验有偏离，我们在little higgs模型中进行了计算，可以限制little higgs模型的参数空间，我们也建议在D和Ds的半轻衰变中的新物理。这些研究不仅可以指导实验上寻找新物理，也今后可以推广到涉及奇异粒子的过程。强子物理或多或少都会涉及夸克的混合，我们在这方面进行了一些研究。我们发现了夸克混合矩阵元之间存在的几个近似关系，这些关系可以推广到中微子混合，这可能与某种对称性有关，我们做了相关的研究。