BESIII上粲偶素稀有衰变和P波三重态性质的研究

本课题将利用BESIII上 psi(2S)数据研究粲偶素P波三重态的衰变，寻找粲偶素的invisible衰变和寻找C，P或CP以及味破坏的稀有衰变。包括P波跃迁衰变、强衰变、电磁衰变。并对其两体衰变及某些衰变模式进行分波分析等等。深入了解Ｐ波三重态的性质，从而揭示ＯＺＩ规则破坏在粲偶素衰变中所起的作用，破解粲偶素强衰变强子末态不同机制的关联，定量指出除电偶极跃迁至外其它高阶过程在粲偶素跃迁衰变中的贡献，P波三重态衰变到重子对可以检验色八重态模型。而P波三重态的某些稀有衰变得研究能更进一步了解这三个态的性质。C，P，CP和味破坏这类稀有衰变的研究可以精确检验现有的标准模型理论。 夸克偶素及其衰变产物如矢量介子和赝标介子的invisible的衰变是今年来国际高能物理界研究的一个热点之一，在对撞机物理中寻找超标准模型物理开辟了一个新的窗口。

利用106兆的psi(2S)和225兆的J/psi数据，我们研究了粲偶素P波自旋三重态chi_c0,1,2衰变到矢量介子对(\omega,\phi)、两光子和重子对(\Lambda anti-Lambda, Sigma0 anti-Sigma0, Sigma+ anti-Sigma-)几个不同的衰变末态。对于矢量介子对的衰变，我们首次发现了\chi_c1->\omega\omega,\phi\phi和\chi_c0,1->双OZI禁戒的衰变模式，\chi_c0,1->\omega\phi。某些理论认为这几种衰变模式或者是禁戒或者严重压低的。对于\chi_c0,2->\gamma \gamma，我们不仅大大改善了原来的测量精度，而且通过对衰变末态的角分布信息进行分析，首次给出了chi_c2->\gamma\gamma衰变过程中螺旋度振幅为2与0的两个分量之间宽度的比值。对于\chi_cJ到重子对的衰变，我们不仅改善了已有的测量精度，而且观测到了原来并未发现的信号。同时，我们还精确的测量了2009年度BESIII所采集的psi(2S)事例，精度达到了前所未有的0.81%，远远高于探测器性能略优于我们的CLEO-c的2.1%的测量精度。除此之外，我们还研究了J/psi,psi(2S)衰变到Lambda anti-Lambda加一个赝标介子（pi0,\eta）的末态，我们首次看到了同位旋破坏的衰变模式, J/psi->Lambda anti-Lambda\pi0和同位旋守恒的衰变模式psi(2S)->Lambda anti-Lambda\eta。证实在J/psi和psi(2S)衰变中，同位旋守恒模式的的产额要大于破坏模式的产额。