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关于$\eta_c\rightarrow \gamma\gamma$过程的自洽分析

高能物理 - 唯象学 2025-06-04 v2 高能物理 - 实验

摘要

下一层次到下一层次(NNLO)的pQCD预测对于\eta_c\rightarrow \gamma\gamma过程的衰变宽度和转换形状因子,基于非相对论QCD(NRQCD),与精确实验测量值存在显著偏差。这些显著的不一致性对NRQCD适用于charmonium过程的适用性提出了质疑。本文采用最大一致性原则(PMC)——一种消除重整化方案和尺度歧义的系统方法——来分析\eta_c\rightarrow \gamma\gamma过程。通过重整化群方程吸收控制QCD运行耦合常数行为的非一致性\beta项来确定PMC重整化尺度。我们获得\eta_c\rightarrow \gamma\gamma衰变宽度的PMC尺度Q=4.49mcQ_\star=4.49\,m_c。即使使用PMC方法,pQCD级数收敛仍然较差,这表明未计算的NNNLO和更高阶项的重要性。所得的\Gamma_{\eta_c\rightarrow \gamma\gamma}值在不确定性范围内与粒子数据组报告的值Γηcγγ=5.1±0.4\Gamma_{\eta_c\rightarrow \gamma\gamma}=5.1\pm0.4 keV 一致。此外,使用PMC得到的转换形状因子也与精确实验测量值良好地一致。PMC的应用表明可能解决\eta_c\rightarrow \gamma\gamma谜题的潜在方法,并支持NRQCD在charmonium过程中的适用性。

关键词

引用

@article{arxiv.2501.17681,
  title  = {Self-consistent analysis for the $\eta_c\rightarrow \gamma\gamma$ process},
  author = {Sheng-Quan Wang and Zhu-Yu Ren and Jian-Ming Shen and Xing-Gang Wu and Leonardo Di Giustino and Stanley J. Brodsky},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2501.17681},
  year   = {2025}
}

备注

7 pages, 5 figures