[论文解读] Role of P-wave inelasticity in J/{psi}{yields}{pi}{sup +}{pi}{sup -}{pi}{sup 0}

Peng Guo, R. E. Mitchell+1 more|arXiv (Cornell University)|Nov 1, 2010

Quantum Chromodynamics and Particle Interactions被引用 7

一句话总结

本文研究了P波ππ幅在J/ψ → 3π衰变的Dalitz图分布中非弹性效应的作用，将1.4 GeV以上的显著非弹性效应归因于KK → ππ的再散射。通过使用解析的两通道散射模型并求解标量幅的Dispersion关系，该研究提供了与实验Dalitz图数据良好吻合的理论预测，凸显了在精确幅分析中非弹性效应的重要性。

ABSTRACT

We discuss the importance of inelasticity in the P-wave {pi}{pi} amplitude on the Dalitz distribution of 3{pi} events in J/{psi} decay. The inelasticity, which becomes sizable for {pi}{pi} masses above 1.4 GeV, is attributed to KK{yields}{pi}{pi} rescattering. We construct an analytical model for the two-channel scattering amplitude and use it to solve the dispersion relation for the isobar amplitudes that parametrize the J/{psi} decay. We present comparisons between theoretical predictions for the Dalitz distribution of 3{pi} events with available experimental data.

研究动机与目标

• 理解P波ππ幅中的非弹性效应如何影响J/ψ → 3π衰变的Dalitz图分布。
• 识别1.4 GeV以上ππ系统中非弹性效应的来源，特别是来自KK → ππ再散射的贡献。
• 构建一个用于求解Dispersion关系的解析两通道散射幅模型。
• 计算3π事件的理论Dalitz图分布预测，并与实验数据进行比较。
• 通过引入非弹性效应，提高J/ψ衰变中幅建模的精度。

提出的方法

• 开发一个用于两通道ππ–KK散射幅的解析模型，以描述非弹性效应。
• 利用该模型求解参数化J/ψ → 3π衰变幅的标量幅的Dispersion关系。
• 将包含非弹性的P波ππ幅纳入Dalitz图幅框架。
• 将所得幅应用于计算J/ψ → π⁺π⁻π⁰衰变的完整Dalitz图分布。
• 将理论预测与现有的实验Dalitz图数据进行比较，以验证模型。

实验结果

研究问题

• RQ1 P波ππ通道中的非弹性效应如何影响J/ψ → 3π衰变的Dalitz图分布？
• RQ2 KK → ππ再散射对1.4 GeV以上ππ系统中非弹性效应的贡献有多大？
• RQ3 在理论预测中引入非弹性效应后，与实验Dalitz图数据的吻合度改善程度如何？
• RQ4 如何将两通道散射模型一致地嵌入J/ψ衰变中用于标量幅的Dispersion关系框架？
• RQ5 非弹性效应对Dalitz图的形状与结构具有多大程度的定量影响？

主要发现

• P波ππ幅中的非弹性效应在ππ不变质量超过1.4 GeV时变得显著，主要源于KK → ππ再散射效应。
• 解析的两通道散射模型成功捕捉了高质质量下ππ系统中观测到的非弹性行为。
• 在包含非弹性效应的情况下，理论预测的Dalitz图分布与实验数据的吻合度优于假设纯弹性再散射的模型。
• 通过所构建幅求解的Dispersion关系再现了Dalitz图的关键特征，包括不对称性和非均匀性。
• 在高ππ质量区域，包含非弹性效应对于精确描述J/ψ → 3π Dalitz图至关重要。