利用极化现象在J/Psi衰变中研究反应机制和强子态的性质

Studying the strong interaction and the properties of hadrons through the polarization observables is a hot and frontier topic in the study of hadronic physics. Since the polarization observables are more sensible to the reaction mechanism, they can impose more stringent constraints on the theoretical model and help us better understand the reaction mechanism, the interaction between hadrons and the properties of the intermediate resonances. At present, studies on polarization phenomenon are mostly related to the scattering processes. In the decay of J/Psi or other heavy meson, such studies are still lacking. The accumulated J/psi decay data at BESIII offer a very good basis for studying the polarization phenomenon in J/psi decay processes. In this project, we intend to investigate the J/psi decay processes, which involve the production of nucleon or hyperon resonances, utilizing the polarization observables. Our study will be based on the experience of our previous works on this subject and will concentrate on the studies of the polarization of the hyperon and vector meson in the final state. We think that these studies are important and meaningful for the promotion of the studies on the hadron spectrum and the better use of the huge data accumulated at BESIII.

利用极化观测量开展强相互作用与强子态性质的研究是近年来强子物理研究的一个热点方向。由于极化观测量对反应机制更加敏感，因此可以对理论模型施加更强的限制，也就能帮助我们更好地了解相关反应机制、理解强子间相互作用的性质以及抽取共振态参数等信息。目前，对极化观测量的研究主要集中在散射过程中，在J/ψ或其它重介子衰变，特别是其中涉及到共振态产生的衰变道中，极化观测量的研究还比较少。BESIII积累的大量J/ψ衰变事例为开展相关研究奠定了很好的实验基础。在本项目中，我们计划基于以往利用极化观测量研究共振态产生机制及共振态性质的经验，在J/ψ衰变产生核子激发态或超子激发态的一些过程中，利用末态超子的极化以及矢量介子密度矩阵元等观测量，开展相关衰变道衰变机制以及共振态性质的研究。我们认为这些研究对于进一步利用好BESIII上积累的大量数据以及促进强子谱学研究都是非常重要且有意义的。

在本项目中，我们探讨了利用极化观测量区分反应机制，研究共振态性质的可能性，重点讨论了在光生过程和J/Psi衰变过程中，利用极化观测量对一些共振态例如Lambda(1405)，N(1535)以及实验上发现的一些新共振态的产生机制和性质得到的一些新的结果。同时，我们也考察了利用极化观测量在J/Psi衰变的过程中研究三角奇异性的可能性。这些研究工作对于研究反应机制和相关共振态的性质有重要意义，同时也体现了极化观测量相对于其它观测量的一些优势以及对极化观测量进行研究的重要性。本项目的出发点是利用光生过程中极化观测量的研究经验来拓展我们在J/Psi衰变中利用极化观测量进行研究的可能性，在以上研究的基础上，相关的工作还在继续推进中，我们预期在项目结题后，还会有一些新的成果会陆续发表。