手征有效场论与色散关系相结合以及其在强子研究中的应用

The combination of Chiral effective field theory (ChEFT) and dispersion relation (DR) is rather meaningful. The most general principle of Quantum field theory are satisfied, such as Chiral symmetry, discrete symmetry of parity, charge conjugation and time reversal, analyticity, unitarity and crossing symmetry. In this theory frame, one can get a comprehensive amplitude analysis with respect to the experimental data. Firstly we will apply it to the amplitude analysis on the scattering of light pseudoscalar mesons. From each partial wave, one can extract precise information of the light mesons. Among them the light scalar mesons, which have the same quantum number with the vacuum, are still a puzzle and their property is unclear. ChEFT and DR can precisely extract their poles and couplings, which are important for us to understand their property, and furthermore, to understand the strong interaction. We will also refine our analysis by matching with calculations of Lattice field theory. Based on the analysis on the scattering of light pseudoscalar mesons, we will analyze the physical processes where light pseudoscalar mesons are included as final states. We will study the hadrons appear as intermediate states and other physical quantity such as polarizability. In the past decade, the experimental collaboration groups, e.g., LHCb, Belle, BESIII have discovered dozens of new hadron states. This will be one of the field we will apply our theoretic tools, with precise analysis. This project is important for us to get deeper understanding on the methods of non-perturbation QCD, and on the precise analysis of hadrons.

手征有效场论与色散关系结合起来可以满足最一般的量子场论的基本原理，如手征对称性，宇称，电荷共轭变换，时间反演等分立对称性，解析性，幺正性和交叉对称性。把它结合实验数据，能做出比较准确的振幅分析。首先我们将这套技术用于轻赝标量介子散射，从各个分波振幅中精确的提取中间过程的轻介子的信息。其中轻标量介子一直是一个迷，它们拥有与真空相同的量子数，性质却未被研究清楚。我们的方法可以精确的得出它们的极点，耦合常数，这对进一步探索轻标量介子的性质，进而理解强相互作用至观重要。我们还将结合最近的格点场论的结果，进一步提升理论分析。在轻赝标量介子散射的基础上，我们基于末态相互作用定理等进一步分析一系列含轻赝标量介子末态的物理过程，并研究其中出现的强子，以及极化率等物理量。过去十多年实验发现了不少新强子态，这也将是我们拓展的方向。本项目对于我们加深对非微扰QCD方法的理解，对强子态的精确分析有重要意义。

手征有效场论与色散关系结合起来可以满足最一般的量子场论的基本原理，如手征对称性，宇称，电荷共轭变换，时间反演等分立对称性，解析性，幺正性和交叉对称性等。再辅以拟合实验数据，我们能得到精确的散射振幅从而进一步抽取出中间粒子质量、宽度、量子数等信息。本项目研究了手征有效场论与色散关系的结合，并应用在了低能强相互作用的研究中。我们提出了一个新的色散关系方法并结合手征微扰论对割线的贡献研究了ππ散射，发现极σ，f0(980)，ρ(770)等点对左手割线的依赖要小于对幺正性割线的依赖。进而基于末态相互作用定理等，我们运用ππ-K K,J/Ψp-DΣc-D*Σc等耦合道散射效应，研究了如e+e- J/ψππ，KK，Λb→J/ΨpK-等过程的强子的末态相互作用，提取了X4260，Pc等粒子的质量、宽度、耦合常数等信息,并对其内部结构做了研究。我们也研究了包含多体轻赝标量介子末态相互作用的过程：eeππ,K K，πππ，ηππ等，计算出了它们对缪子反常磁矩g-2的强子真空极化部分的贡献。发现理论与实验偏差要小于目前国际理论组的工作。此外，本项目系统回顾并展望了手征有效场论与色散关系在低能强子物理研究中的应用，介绍了包括手征有效场论，色散关系如PKU因子化，Roy方程等在研究轻赝标量介子散射及其中间过程所包含的轻标量介子的存在性与精确极点信息抽取等方面所取得的成就。我们还初步回顾与探讨了手征有效场论与色散关系在最新的BESIII,LHCb等实验发现的多夸克态强子候选者上的应用与发展。另外，我们还利用手征有效场论与QCD匹配，得到了对低能耦合常数的束缚，结合轻赝标量介子的末态相互作用，我们将之应用于标量粒子的研究中。综上，本项目对于我们加深对强子物理研究的理解，对非微扰强相互作用的研究有重要意义。