基于Ads模型下双光子到赝标介子对的散射截面研究

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从建立量子色动力学(Quantum chromodynamics,QCD)的理论以来,许许多多的物理学家在量子色动力学的框架下对双光子遍举过程(exclusive processes)做了非常多理论上的预测和实际的验证工作。随着研究的深入和科技的进步,双光子遍举过程在实验上已经测量和收集了越来越多的数据,这就为进一步研究量子色动力学理论对双光子遍举过程提供详实可靠的参考依据。因为双光子遍举过程的初态光子不参加强相互作用,仅仅需要考虑末态的强子态,是很干净的研究强子态性质的过程,所以吸引着许多理论研究者和实验工作者对此过程进行更深入的研究。在pQCD因子化框架下很多人也对此过程做了许多的研究,散射振幅可以用可微扰计算的硬散射振幅和非微扰计算的强子波函数的卷积形式来表示,但得到的结果与实验值还是存在很多的争议,特别是在实验所测量的低能区1GeV-4GeV的范围,实验上测到的双光子到赝标介子对散射截面数据,要远高于理论上给出的预言值。我们希望通过分析相关的实验数据和进一步的理论计算,使双光子到赝标介子对过程的散射截面在低能区也与实验值相符合。本文是基于pQCD因子化框架下,计算了双光子到赝标介子对过程的硬散射振幅,也有考虑末态介子的次领头阶twist-3波函数的贡献。硬散射振幅中的端点发散问题通过末态介子中夸克携带的横向动量的Sudakov因子来消除。而对赝标介子的波函数和分布振幅我们做了新的尝试,就是应用了Ads模型下的分布振幅来进行理论计算。我们还考虑了能标演化对赝标介子的分布振幅的影响,在几个常用的计算模型中,分别计算了?介子和K介子twist-2和twist-3分布振幅对双光子到赝标介子对过程的散射截面的贡献,得到的理论计算值与实验值进行对比,同时也将Ads模型下的赝标介子分布振幅和由BHL(Brodsky-Huang-Lepage)框架下给出的赝标介子分布振幅对散射截面的贡献做了一个对比。其中,在此过程对twist-3的贡献的计算中,我们做了一个估算,即把费米子传播子的横向动量忽略了,只保留了有主要贡献作用的胶子传播子中的横向动量。我们希望通过这种方法能够提高此过程在低能区的理论计算值。最后,我们对末态赝标介子应用Ads模型的分布振幅对整个散射过程来进行计算得到的结果表明,对于?介子,在初始能标1GeV下只考虑twist-2波函数的贡献时得到的散射截面还是比实验数据低,即使把twist-3波函数的贡献考虑进来后计算结果得到了一定的优化,最终也还是低于实验数据,未能得到与实验值相吻合的结果,而对于K介子,只考虑twist-2波函数的贡献时的散射截面在低能区能够与实验值高度吻合,将twist-3波函数的贡献考虑进来后,计算出来的散射截面在整个能区都能和实验数据高度吻合。我们对pion介子twist-2波函数进行能标演化,同时也考虑Ads模型的另一种有效模型的分布振幅的贡献,计算得到的散射截面得到了很好的提高,特别是在低能区能够和实验数据非常接近。
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