【正文】 除 s外，還含有 c,b,t在 Ω的右下角標(biāo)上相應(yīng)夸克味的符號(hào)。有多少 c 或者 b， t組成就在 Ξ的右下角標(biāo)上相應(yīng)的夸克味的符號(hào)。 ? 非相對(duì)論粒子的系統(tǒng) : 量子力學(xué)描述的束縛態(tài) ? 相對(duì)論的自由粒子 : 量子場(chǎng)論 強(qiáng)子 , 如質(zhì)子 ~ ,由不確定性原理，組成夸克的動(dòng)量具有量級(jí)為 u,d,s 夸克質(zhì)量 300~500MeV, 則 和光速可以相比 ,由輕夸克構(gòu)成的強(qiáng)子不能用非相對(duì)論的束縛態(tài)來描述 , 但重夸克反之 ~ ~ 2 5 0nP M e V cr2~PVmc強(qiáng)子結(jié)構(gòu)的夸克模型 70 重夸克偶素 ? 正電子偶素 , 庫侖勢(shì) : ? 通過量子力學(xué)解束縛態(tài) , 給出的系統(tǒng)能級(jí)分布 ? 類似地 ,可以解重夸克偶素的能級(jí) , 不過作用勢(shì)是不同的 . rcV ???? 24ec? ??強(qiáng)子結(jié)構(gòu)的夸克模型 71 正電子偶素系統(tǒng)能級(jí)分布 強(qiáng)子結(jié)構(gòu)的夸克模型 72 構(gòu)成的粲偶素的能級(jí)的計(jì)算 ? 系統(tǒng)特點(diǎn) ? 通過色荷相互作用，即交換帶色的膠子構(gòu)成一個(gè)束縛態(tài) ? 電荷之間的作用可以忽略不計(jì) ? 在近距離，色荷之間的作用勢(shì)應(yīng)具有類庫侖勢(shì)的形式，不同的是電磁作用的耦合常數(shù) α 應(yīng)改成色荷相互作用的耦合常數(shù) α s，而且引入色的因子 CF(交換色膠子振幅的平方 )。 , , 39。,q?39。 bbbar Cornell的 CESR CLEO譜儀，更高的激發(fā)態(tài) ( 10 .3 5 ) ( 10 .5 7 )?? ???? ，p B e X? ? ?Υ Υ ?????Υ ee???強(qiáng)子結(jié)構(gòu)的夸克模型 61 TOP夸克的發(fā)現(xiàn) 70年代后期 ,三代輕子和二代半夸克 : 尋找 ?(Top quark)成為重要的物理目標(biāo) !!! ?eeucd s b??? ? ???? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?強(qiáng)子結(jié)構(gòu)的夸克模型 62 ? 1978年的漢堡的 PETRA ? 日本 KEK的 TRISTAN ? 1989年 歐洲核子中心的 LEP 1994年 , LEP給出 Top夸克質(zhì)量限制 : 對(duì)正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)的要求 : Ebeam~170GeV G e Vm t20171816169?????)( G eVS ?)64( Ge VS ?)2 0 0( G eVS ?強(qiáng)子結(jié)構(gòu)的夸克模型 63 在 對(duì)撞機(jī)上尋找 t 夸克 ? 1994年費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室的正反質(zhì)子對(duì)撞機(jī)運(yùn)行 產(chǎn)生過程： pp)1800( G e VS ?Xttpp ???( ) pb? ?? 實(shí)測(cè) u(d) u(d) t t 強(qiáng)子結(jié)構(gòu)的夸克模型 64 的衰變寬度 : t bW?3 2 2 22222 25~ ( 1 ) ( 1 2 ) [ 1 ( ) ]3 3 282F t W W stttG m M Mmm? ???? ? ? ? ? 衰變寬度如此之大以致來不及形成 TOP偶素就衰變了 . t bWt bW ???強(qiáng)子結(jié)構(gòu)的夸克模型 65 t b W+ t b W－ , 39。 重味夸克的發(fā)現(xiàn)和重夸克偶素 J/Ψ 粒子的發(fā)現(xiàn)和桀夸克的引入 時(shí)間 : 1974年夏 地點(diǎn) : BNL AGS 人物 : S. C . C. Ting and his group 實(shí)驗(yàn) : 28GeV p 打 Be靶 末態(tài) e+e不變質(zhì)量中心值 : 寬度 5MeV 同年 11月 , SLAC Brurton Richter e+e對(duì)撞 p B e J XJ e e??? ? ??強(qiáng)子結(jié)構(gòu)的夸克模型 54 Ting 發(fā)現(xiàn) J粒子的雙臂譜儀 強(qiáng)子結(jié)構(gòu)的夸克模型 55 強(qiáng)子結(jié)構(gòu)的夸克模型 56 Richter組對(duì)正負(fù)電子束能量掃描，得到激發(fā)曲線 e＋ e－ ee ?????強(qiáng)子結(jié)構(gòu)的夸克模型 57 由量子力學(xué)的共振態(tài)的 BreitWigner 公式描述上述激發(fā)曲線 其中 : :動(dòng)量中心系中 的約化德布羅意波長(zhǎng) E :質(zhì)心系的總能量 :共振峰對(duì)應(yīng)的能量 (或稱為共振態(tài)的質(zhì)量 ) :通過 (e+e)形成共振態(tài)的寬度或者說是共振態(tài)衰 變?yōu)?(e+e)末態(tài)的衰變寬度 :共振態(tài)衰變?yōu)? X末態(tài)的衰變寬度 J :為共振態(tài)的自旋 S1,S2:正負(fù)電子的自旋 222124 2 ( 1 ) 4()( 2 1 ) ( 2 1 ) [ ( ) ]4e e Xe e XRJJES S E E???? ? ? ?? ? ???? ? ? ?? ee??，REee?X?對(duì)共振峰下面積積分求總衰變寬度和各分寬度 強(qiáng)子結(jié)構(gòu)的夸克模型 58 ? 注意到下述兩過程的相干性 : 這種相干的存在，意味著共振態(tài) (J/psi)和光子 (γ)有相同的 ? 共振曲線的寬度的來源 : ? 由于正負(fù)電子束能量的分散的影響；峰寬和 Γ 不同 。這種色矩與構(gòu)成強(qiáng)子的夸克 (反夸克 )的自旋態(tài)直接相關(guān)，它們的相互作用形式 ? 介子 ? 重子 2 12S eS pS220028 ( ) | ( 0 ) |3pe p nepgeE S Sm m c?? ? ? ? eVE 6108 7 ~ ???2002121 )0()4(98,nsAmmSSAE ????? ????1 3 2 3121 2 1 3 2 3()S S S SSSEA m m m m m m????? ? ? ? 200)4(94 nsA ??? ??強(qiáng)子結(jié)構(gòu)的夸克模型 47 ? 簡(jiǎn)單認(rèn)為，強(qiáng)子的質(zhì)量是由構(gòu)成它的夸克的質(zhì)量再加上 上述色偶極矩附加能 : ? 組成夸克的質(zhì)量分別選為： ? 由上式和實(shí)驗(yàn)測(cè)得的介子質(zhì)量 ( 和 )擬合，給出參數(shù) : 121212( SSM m m A mm ???介子）＝222221 2 1 221 11 3 3 4( ) [ ( 1 ) ]32 4 4 2 04JS S J S S J JJ? ????? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ????2310 cM e Vmm du ?? 2483 cM e Vm s ?10S 31S221602 cMe VmA u ????????強(qiáng)子結(jié)構(gòu)的夸克模型 48 強(qiáng)子結(jié)構(gòu)的夸克模型 49 2 3 1 3121 2 31 2 2 3 1 3( ( )S S S SSSM m m m A