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$\Lambda$ 与 $\Sigma^{\pm}\to N\pi$ 强弱衰变的统一方法

高能物理 - 唯象学 2025-12-12 v1 高能物理 - 实验 核理论

摘要

我们在非相对论构成夸克模型(NRCQM)框架中提供一种统一方法,用于描述 S=1S=-1 的双体弱衰变的夸克构成,即 Λ\LambdaΣ±\Sigma^\pm。结合分析表明,Λpπ\Lambda\to p\pi^-Σ±Nπ\Sigma^\pm\to N\pi 的衰变分支比率和不对称参数可在包含直接π 强发射、次色内部 WW 强发射和极点项的同一框架中得到良好描述。然而,Λnπ0\Lambda\to n\pi^0 的衰变通道相较于实验数据存在显著偏差。我们指出,最终状态相互作用(Final State Interactions, FSIs)通过耦合通道重散射在 Λnπ0\Lambda\to n\pi^0 中发挥关键作用。具体而言,主导衰变通道 Λpπ\Lambda\to p\pi^- 可通过 pπnπ0p\pi^-\to n\pi^0 重散射贡献至 Λnπ0\Lambda\to n\pi^0。这一现象在 Λnπ0\Lambda\to n\pi^0 的一环级修正中居于主导效应。我们发现,这种 FSIs 仅在 Λnπ0\Lambda\to n\pi^0 中成为主导效应,但在其他通道中仅作为次要贡献。我们也指出,极点项在这些夸克衰变中至关重要。特别是对于 Σnπ\Sigma^-\to n\pi^-Σ+nπ+\Sigma^+\to n\pi^+,若不包含以 Λ(1405)\Lambda(1405) 作为中间态的极点项�幅,无法重现实验数据。我们还发现,动态选择规则禁止径向激发态 N(1710)N(1710) 作为夸克模型多重态 70,28,2,0+,1/2+|70, ^28,2,0^+,1/2^+\rangle 作贡献。从某种程度上说,夸克模型中的弱衰变可作为探测底层转换机制的特殊探针,并可对中间 JP=1/2±J^P=1/2^\pm 夸克体共振提供约束。

关键词

引用

@article{arxiv.2512.10346,
  title  = {A unified approach for the hadronic weak decays of $\Lambda$ and $\Sigma^{\pm}\to N\pi$},
  author = {Ye Cao and Ming-Xiao Duan and Zhong Tao and Qiang Zhao},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2512.10346},
  year   = {2025}
}

备注

Revtex, 35 pages, 6 Figures, 19 Tables