粲重子与pi介子构成的三体系统

Lambda_c(2595) is a very special excited charmed baryon because it sits only about 2 MeVs above the pi-Sigma_c threshold. From the viewpoint of effective field theory, its closeness to the threshold implies a strong long-range attraction between the pion and the Sigma_c in the S wave. First, we plan to investigate theoretically the possibility that the Sigma_c can trap one more pion to form a near-threshold three-body resonance. If theoretically viable, we will search in the next step for experimental evidences from published data, or make recommendations on channels and kinemaitc domains for experimentalists to search for such a resonance. Other three-body systems composed of a charmed baryon and two pions will investigated too, such as pi + pi + ground state Lambda_c.

Lambda_c(2595)是非常特殊的粲重子激发态，它与pi介子及Sigma_c重子的阈值只有不到2MeV的能差。在有效场论的框架下，这种近阈共振态暗示pi介子与Sigma_c在S wave有相当强烈的相互吸引。我们计划先在理论上讨论Sigma_c是否能吸引两个pi介子，并进一步形成具有更复杂结构的共振态的可能性。如果理论计算支持该三体共振态的存在，我们将在已发表的实验数据中寻找证据，或者为实验提出如何寻找该共振态的建议。其它相关的粲重子与双pi介子的三体系统也会一并加以研究，比如pi + pi + 基态Lambda_c与Lambda_c(2595)之间的关系。

手征有效场论是研究低能标强相互作用的重要理论方法。目前的强子物理研究中，两体问题着力更多，但随着实验研究的深入，出现三体甚至四体系统的可能性越来越高。在研究了项目申请书所预想的粲重子与两个pi介子构成的三体系统以后，我们继续针对低能标强相互作用背景下的少体系统进行研究，对其中涉及到理论与数值计算进行了探索。比如，在核物理的研究中，轻原子核所参与的核反应对揭示某些超出标准模型新物理机制提供了新的研究平台。