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双玻色子交换和湮灭效应

曹慧云

双玻色子交换和湮灭效应

曹慧云1
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作者信息

  • 1. 东南大学
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摘要

高精度测量和精确检验在粒子物理甚至原子物理中逐渐发挥越来越重要的作用。为了从这些高精度的实验数据中抽取出物理量,需要提高相应的理论计算精度。目前,粲夸克偶素的能谱、π介子和质子的形状因子依然是量子色动力学(QCD)中比较热门的问题。在精细讨论这些物理量时,需要考虑双玻色子交换效应。基于现在的理论和实验现状,具体讨论了以下几个问题: 1.q(q)(1S0)→2g→q(q)(1S0)和q(q)(3PJ)→2g→q(q)(3PJ)双胶子湮灭过程中振幅的非相对论渐近行为。对于1S0衰变道,振幅系数的虚部在应用在壳条件后可以再现非相对论量子色动力学(NRQCD)中αs领头阶的结果,实部可以用来估算双胶子湮灭效应对1S0重夸克偶素态能谱的修正。对于3PJ衰变道,取夸克和反夸克在壳,得到结果的虚部同样再现了NRQCD的结果,其实部存在红外发散。利用色八重态的q(q)→1g→q(q)振幅吸收该红外发散,最终的结果可用来估算双胶子湮灭效应对3PJ重夸克偶素态能谱的修正。 2.ep→epπ+中的双光子交换(TPE)效应。在π主导近似和me→0极限下,TPE效应对该过程振幅的修正可以只用一个标量函数来表征。具体地,研究了中间态为π时TPE效应对振幅、非极化微分散射截面以及分截面σL,T,LT,TT的贡献。 3.ep弹性散射过程中的双光子交换(TPE)振幅满足的色散关系。具体地,在几种玩具模型下讨论TPE振幅可能存在的运动学奇点、渐进行为和割线。解析结果反映了色散关系方法和强子模型方法之间的存在内在关系,暗示着常用的色散关系方法以及强子模型方法都需要改进为更一般的形式,新的形式自动包含介子交换效应、接触相互作用以及离壳效应带来的贡献。

关键词

粒子物理/双玻色子交换效应/量子色动力学/振幅系数/非相对论渐近行为/色散关系

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授予学位

博士

学科专业

物理学;原子核物理与粒子物理

导师

周海清

学位年度

2021

学位授予单位

东南大学

语种

中文

中图分类号

O4
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