[論文レビュー] The J^PC = 0^++ scalar meson nonet and glueball of lowest mass

Peter Minkowski, Wolfgang Ochs|ArXiv.org|May 5, 1999

Quantum Chromodynamics and Particle Interactions参考文献 1被引用数 4

ひとこと要約

本稿では、f₀(980) および f₀(1500) が J^PC = 0^{++} スカラー非再生に属し、η′–η 系統に類似した混合を示すと提案する。一方、広い状態 f₀(400–1200)（シグマ）および f₀(1370) は、単一の広い共鳴状態として解釈され、それが最低励起状態の 0^{++} グリューオンボールであると特定される。著者らは、この割り当てが実験的データおよびQCDにおけるグリューオンボール状態の理論的期待と整合することを主張する。

ABSTRACT

The evidence for the low mass J^{PC}=0^{++} states is reconsidered. We suggest classifying the isoscalars f_0(980) and f_0(1500) as members of the 0^{++} nonet, with a mixing rather similar to that of the pseudoscalars η' and η. The broad state called f_0(400-1200) or `sigma'' and the state f_0(1370) are considered as different signals from a single broad resonance, which we take to be the lowest-lying 0^{++} glueball. The main arguments in favor of these hypotheses are presented and compared with theoretical expectations.

研究の動機と目的

• 低質量 J^PC = 0^{++} スカラー状態の実験的証拠を再評価すること。
• f₀(400–1200) および f₀(1370) の広い共鳴状態としての解釈の曖昧さを解消すること。
• 0^{++} スカラー非再生および最低励起状態のグリューオンボール状態の統一的割り当てを提案すること。
• よく確立された η′–η 混合パターンと、提案された混合スキームを比較すること。
• QCDにおけるスカラー系のグリューオンボール状態の理論的期待と整合性があるかを評価すること。

提案手法

• 特に f₀(980)、f₀(1500)、f₀(400–1200)、f₀(1370) のスカラー中間子状態に関する実験的データを分析する。
• η′–η 系統にインspiredされた混合モデルを用いて、スカラー状態 f₀(980) および f₀(1500) を記述する。
• 広い状態 f₀(400–1200) および f₀(1370) を、同一の広い共鳴状態の異なる兆候とみなす。
• 量子数および質量に基づき、この広い共鳴状態を最低励起状態の 0^{++} グリューオンボール状態と特定する。
• QCDおよび有効ラグランジアンモデルの予測と、提案された構造を比較する。
• 現象論的解析を用いて、観測された崩壊幅および生成断面積との整合性を評価する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 f₀(980) および f₀(1500) は、η′–η 系統に類似した混合パターンを示す 0^{++} スカラー非再生に一貫して割り当てられるか？
• RQ2 広い状態 f₀(400–1200) および f₀(1370) は、別個の共鳴状態か、それとも同一共鳴状態の異なる信号か？
• RQ3 広い 0^{++} 状態は、スカラー系における最低励起グリューオンボール状態として整合的か？
• RQ4 提案された混合スキームは、グリューオンボール状態の理論的期待とどのように比較されるか？
• RQ5 広い共鳴状態を 0^{++} グリューオンボールに割り当てる現象論的整合性は何か？

主な発見

• f₀(980) および f₀(1500) は、η′–η 系統に類似した混合を示す 0^{++} スカラー非再生のメンバーと解釈される。
• 広い状態 f₀(400–1200) および f₀(1370) は、同一の広い共鳴状態の異なる兆候とみなされる。
• この広い共鳴状態は、最低励起状態の 0^{++} グリューオンボール状態と特定される。
• 提案された割り当ては、崩壊モードおよび生成率に関する実験的データと整合する。
• スカラースカラースケールの混合パターンは、中間子の η′ および η に類似しており、モデルの妥当性を支持する。
• 解析により、0^{++} チャネルにおけるグリューオンボール状態の理論的期待と矛盾しないことが示された。