强子结构及强子-强子相互作用相关物理问题的研究

本项目拟利用手征微扰论、重夸克有效理论及手征幺正方法等模型理论来构建（重）强子与（重）强子之间相互作用的有效理论，通过结合国内和国际上的一些大型科学装置上的实验物理数据，并与已建立的组分夸克模型计算专家系统（CQMC）的计算结果比较，对强子间散射、衰变等不同过程进行综合研究，考虑各种可能的组态（或反应道）耦合效应，以期对近年来观测到的新强子态提出合理的结构和性质的模型，预言可能的新强子奇特态，对一些大型科学装置将来的实验给出理论建议。同时，对在我国CSR上进行极化质子束与固定极化质子靶散射实验检验Bell不等式进行论证、蒙特卡洛模拟，并提出可行建议。研究结果将深化我们对强子结构、强相互作用基本理论和量子力学基础的认识。

近十年来，强子物理在实验研究方面取得了重要的进展，BESIII、BABAR、Belle、LHCb等国内外大型实验装置相继发现了一些新的强子态，如一些类粲偶素态（即所谓的XYZ态）、Zc(3900)、Pc(4450)等。这些强子态的性质难以用传统夸克模型很好地解释，它们有可能是量子色动力学（QCD）所预言的奇特强子态。本项目结合新一代高能加速器设施上的强子物理实验，对奇特强子态的性质、结构特性、产生机制以及与之相关的强相互作用进行了较为系统的研究，主要的研究内容和成果如下：（1）介子奇特态方面，研究了轻标量介子在B介子弱衰变过程中的动力学产生，给出不变质量分布、衰变分支比等可观测量的理论结果，指出B介子衰变过程是研究标量介子结构特性的很好场所，并提出实验建议；将一些XYZ态看作强子分子态，对它们的产生、性质、结构特性及其自旋伴子进行了较深入的研究，并对其可能的产生和衰变模式进行了探讨，为将来在LHCb等大型实验装置上进行的XYZ态的实验研究提供重要的理论依据。（2）重子奇特态方面，通过J/ψ衰变过程研究作为中间共振态的核子激发态N*中的隐奇异成分；研究了含重夸克的重子态Λb(5912)、Λb(5920) 、Λc(2595)、Λc(2625)的动力学产生，发现这些态可解释成介子-重子分子态； 对LHCb观测到的类五夸克态Pc(4450)进行了研究，指出LHCb观测到的有可能只是一个运动学效应而并非真正的五夸克态，提出用以检验Pc(4450)是否一个真正粒子的反应过程。（3）重夸克偶素方面，对其轻夸克质量依赖、辐射跃迁中的耦合道效应以及下一代高亮度B工厂可研究的强子物理问题等进行了研究和探讨； （4）用固定中心近似方法研究三强子体系，动力学产生了η(1475)、ρ(1700)；用手征夸克模型对ΔΔ-CC（隐色组分）系统进行了研究，得到与实验相符的d*态，指出d*很有可能是一个以六夸克态为主的奇特强子态；（5）对QCD θ 项相关物理、重子电偶极矩、氘核电磁密度进行了研究，为低能强耦合区域的QCD及超出粒子物理标准模型的新物理研究提供了重要信息。以上研究成果可深化人们对强子结构和强相互作用的认识，对理解和完善“低能QCD”模型理论有重要的意义。本项目共发表SCI收录的期刊论文53篇，会议论文11篇。