重夸克偶素衰变的αsυ2阶修正

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非相对论量子色动力学(NRQCD)因子化是描述重夸克偶素产生和衰变的重要理论工具,尤其是近年来考虑了次领头阶量子色动力学(QCD)修正后的结果,澄清了很多理论与实验的矛盾。然而这些QCD修正大多都是在v的领头阶,在v的更高阶则一般只有QCD领头阶的结果。由于QCD领头阶的结果对重整化标度的依赖性一般比较大,理论结果有较大的不确定性,所以考虑v高阶项的QCD修正对理解重夸克偶素的产生或衰变应该会有很大帮助。本文从衰变过程出发,以重夸克偶素1S0态电磁衰变和轻强子衰变为例,探索如何进行αsv2阶修正,对计算过程中出现的新问题给出了解决方法,并得到了重夸克偶素1S0态电磁衰变和轻强子衰变的αsv2阶修正的结果,我们发现这一修正对轻强子衰变的影响十分显著。   NRQCD因子化把关于重夸克内部结构的非微扰的长程效应与可在QCD中微扰计算的短程部分分开来,非微扰部分都包含在一些普适的长程矩阵元中,所以理论结果依赖于这些未知的长程矩阵元。目前这些长程矩阵元主要是由势模型计算,格点QCD计算和唯象学抽取三种方法得到。处于v高阶的矩阵元由于不能由传统的势模型直接计算,所以只能由格点QCD计算或唯象学来抽取。目前格点计算的结果不确定性太大,而且唯象学抽取的方法在本文中不能给出稳定的结果。本文利用最近提出的势模型中计算v2阶矩阵元的方法,给出考虑了αsv2阶修正的ηc和ηc(2S)的v领头阶矩阵元和v2阶矩阵元的结果,并进而给出了ηc的双光子衰变宽度和总宽度,以及ηc(2S)的双光子衰变宽度的理论预言,考虑了αsv2阶修正的理论预言与目前的实验数据符合的都很好。
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