tau 衰变到五个介子的研究

tau 衰变库 TAUOLA 过去十年来获得了很高的流行度。然而，随着数据精度的不断提高，其一些功能已经变得不足。其中一个要求是实现一种包含一个中微子的五个介子衰变，并具有真实衰变振幅。本文描述了向该方向迈出的一步。对于 2pi- pi+ 2pi0 模式，引入了三个衰变链：tau- --> a_1- nu --> rho- (--> pi- pi0) omega (--> pi- pi+ pi0) nu、tau- --> a_1- nu --> a_1- (--> 2pi- pi+) f_0 (--> 2pi0) nu 以及 tau- --> a_1- nu --> a_1- (--> pi- 2pi0) f_0 (--> pi + pi-) nu，其中对各种共振态的耦合和振子作出了简单假设。类似的振幅（不包含 rho omega 贡献）也适用于 pi- 4pi0 和 3pi- 2pi+ 模式。因此，基于简单模型的五个π振幅虽然简单，却可以视为第一个相对真实的例子。相空间生成包括对 omega 和 a_1 共振进行预抽样的可能性，仅在一个通道中实现。对于物理应用和测试来说，这可能已经足够。通过将蒙特卡罗结果与解析结果进行比较，对新生成器部分的技术测试得以完成。为此，使用了一个非现实但易于计算的纯标量振幅用于五个无质量π的衰变。