On behalf of the BESIII collaboration

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1 On behalf of the BESIII collaboration
重味物理和CP破坏 2019/4/28 重子激发态和标量介子的研究 张丙新 On behalf of the BESIII collaboration October 12-16, 2011 杭州 中国科学院高能物理研究所

2 内容简介 引言 BEPCII/BESIII 状态 BESIII 取数情况 重子激发态的研究 标量介子的研究 总结 IHEP
重味物理和CP破坏 2019/4/28 内容简介 引言 BEPCII/BESIII 状态 BESIII 取数情况 重子激发态的研究 标量介子的研究 总结 IHEP 2019/4/28 重味物理和CP破坏 中国科学院高能物理研究所

3 引言 (1) 束流能量: 1.0-2.3GeV 亮度: 1×1033 cm-2s-1 优化能量点: 1.89 GeV 束团数目:93
重味物理和CP破坏 2019/4/28 引言 (1) 束流能量: GeV 亮度: 1×1033 cm-2s-1 优化能量点: 1.89 GeV 束团数目:93 束团长度:1.5 cm 束流强度:0.91 A @1.89 GeV (对撞模式） 束流强度: 2.5 GeV (同步辐射模式） 对撞交叉角： 22 毫弧度 束流寿命： ~2.7 小时 周长 ： 米 2019/4/28 重味物理和CP破坏 中国科学院高能物理研究所

4 重味物理和CP破坏 引言 (2) 2019/4/28 2019/4/28 重味物理和CP破坏 5 中国科学院高能物理研究所

5 引言 (3) 目前世界最大的数据样本: ~225 Million ~106 Million
重味物理和CP破坏 引言 (3) 2019/4/28 目前世界最大的数据样本: ~225 Million ~106 Million BESIII data samples compared to other experiments 2019/4/28 重味物理和CP破坏 中国科学院高能物理研究所

6 重味物理和CP破坏 2019/4/28 重子激发态的研究 中国科学院高能物理研究所

7 重子激发态夸克模型的两个困难 模型预言的几个最低的激发态的质量与实验严重不符 uud(L=1) 1/2 ~ N*(1535)
重味物理和CP破坏 2019/4/28 重子激发态夸克模型的两个困难 模型预言的几个最低的激发态的质量与实验严重不符 uud(L=1) 1/2 ~ N*(1535) uud(n=1) ½ ~ N*(1440) uds (L=1) ½ ~ *(1405) 模型预言的激发态的数目远多于实验观测的数目 “失踪”重子激发态的问题：不存在 、暂时未观测到 2019/4/28 重味物理和CP破坏 中国科学院高能物理研究所

8 ’pp (1) — M(pp) M(p) M() M2(p) M(pp) M2(p) — — — 重味物理和CP破坏
2019/4/28 — M(pp) — M(p) M() M2(p) — — M(pp) M2(p) 2019/4/28 重味物理和CP破坏 中国科学院高能物理研究所

9 ’pp(2) — 拟合结果 真实数据 M2(p) M(p) M2(p) M(pp) — — 重味物理和CP破坏
2019/4/28 M2(p) — M(p) M2(p) 拟合结果 真实数据 M(pp) — 2019/4/28 重味物理和CP破坏 中国科学院高能物理研究所

10 — ’pp(3) 分波分析结果表明，重子激发态 N(1535)分波成分确实存在。 Term BESIII PDG
重味物理和CP破坏 2019/4/28 ’pp(3) — Term BESIII PDG Mass(GeV/c2) 1.524 1.525~1.545 Width(GeV/c2) 0.130 0.125~0.175 Br(’pp) (6.60.20.6)10-5 (61.2)10-5 Br(’N(1535)p)Br(N(1535)p+c.c.) 分波分析结果表明，重子激发态 N(1535)分波成分确实存在。 2019/4/28 重味物理和CP破坏 中国科学院高能物理研究所

11 ’pp0(1) — 分波分析正在进行之中 M2(p0) M2(p0) M(pp) M(p0) — — 重味物理和CP破坏
2019/4/28 ’pp0(1) — 分波分析正在进行之中 M2(p0) — M2(p0) M(pp) — 2019/4/28 M(p0) 重味物理和CP破坏 中国科学院高能物理研究所

12 重味物理和CP破坏 ’pp0(2) 2019/4/28 — 2019/4/28 重味物理和CP破坏 中国科学院高能物理研究所

13 重味物理和CP破坏 2019/4/28 标量介子的研究 2019/4/28 重味物理和CP破坏 中国科学院高能物理研究所

14 1. (1440) f0(980)0 J/+-0 质量(1440)： 1409.0  1.7 MeV
重味物理和CP破坏 2019/4/28 J/+-0 M(+-) M(+-0) 质量(1440)：  1.7 MeV 宽度(1440)：  MeV 分支比((1440)+-0): (1.500.110.11)10-5 M(f0(980)0) 2019/4/28 重味物理和CP破坏 中国科学院高能物理研究所

15 2. (1440) f0(980)0 J/000 质量(1440) ： 1407.0  3.5 MeV
重味物理和CP破坏 2019/4/28 J/000 M(f0(980)0) M(000) 质量(1440) ：  3.5 MeV 宽度(1440) ：  MeV 分支比((1440)000)：(7.100.820.72)10-6 2019/4/28 重味物理和CP破坏 中国科学院高能物理研究所

16 重味物理和CP破坏 2019/4/28 a0(980) – f0(980) 混合(1) Light scalar mesons f0 and a0 are still controversial. Described as quark-antiquarks, four quarks, KK-bar molecule, qq-bar g hybrids, etc. Study of mixing is important to clarify their nature. J/ψ  f0  a0  ηπ and c1  a0π0  f0π0  π+π-π0 provide complementary information: 2019/4/28 重味物理和CP破坏 中国科学院高能物理研究所

17 a0(980) – f0(980) 混合(2) Mixing peaks expected at ~991 MeV/c2
重味物理和CP破坏 a0(980) – f0(980) 混合(2) 2019/4/28 Mixing peaks expected at ~991 MeV/c2 with 8 MeV/c2 width. 2019/4/28 重味物理和CP破坏 中国科学院高能物理研究所

18 a0(980) – f0(980) 混合(3) Mixing peaks expected at ~991 MeV/c2
重味物理和CP破坏 a0(980) – f0(980) 混合(3) 2019/4/28 Mixing peaks expected at ~991 MeV/c2 with 8 MeV/c2 width. 2019/4/28 重味物理和CP破坏 中国科学院高能物理研究所

19 a0(980) – f0(980) mixing a0(980) – f0(980) 混合(4)
重味物理和CP破坏 2019/4/28 a0(980) – f0(980) 混合(4) a0(980) – f0(980) mixing Mixing intensity fa and af fa=(0.600.20(stat.)0.12(sys.)0.26(para))% af=(0.310.16(stat.)0.14(sys.)0.03(para))% 2019/4/28 重味物理和CP破坏 中国科学院高能物理研究所

20 ψ'→γP (P=π0, η and η') (1) 重味物理和CP破坏 2019/4/28 Important tests for various phenomenological mechanisms: Vector meson Dominance Model (VDM); Two-gluon couplings to qq states; Mixing of ηc-η(’); Final-state radiation by light quarks. RJ/ψ = B(J/ψ→γη)/ B(J/ψ→γη') predicted by 1st order perturbation theory. Rψ' = B(ψ'→ γη)/ B(ψ'→ γη') ≈ RJ/ψ was expected. Recently, CLEOc reported on J/ψ, ψ', ψ''→γP: Found no evidence for ψ'→γπ0 or γη Determine B(ψ'→γπ0 ) < 5 x 10-6 Obtain Rψ' < 1.8% at 90% CL and RJ/ψ = (21.1 +/- 0.9)% Not Conserve Isospin CLEOc, PRD 79, (2009) Rψ' << RJ/ψ poses a significant challenge to theory. 2019/4/28 重味物理和CP破坏 中国科学院高能物理研究所

21 ψ'→γP (P=π0, η and η') (2) M() ψ'→ γη ψ'→ γη' η→+-0, 000
重味物理和CP破坏 2019/4/28 ψ'→γP (P=π0, η and η') (2) ψ'→ γη η→+-0, 000 ( 首次观测 ) ψ'→ γη' η' →γ+-, η' →+-η, η→γγ ψ'→γ0(π0→γγ) ( 首次观测 ) η→+-0 η' →γ+- η→000 η' →+-η M() 2019/4/28 重味物理和CP破坏 中国科学院高能物理研究所

22 ψ'→γP (P=π0, η and η') (3) Measured branching ratios of
重味物理和CP破坏 2019/4/28 ψ'→γP (P=π0, η and η') (3) Phys. Rev. Lett 105, (2010) (x 10-6 ) Measured branching ratios of ψ'→ γη and ψ'→γ0 for the first time The first measurement of R ψ' = (1.10 ± 0.38 ± 0.07)% Confirmed R ψ'<< RJ/ ψ Theoretical explanation: Q. Zhao, Phys. Lett. B697, 52 (2011) 2019/4/28 重味物理和CP破坏 中国科学院高能物理研究所

23 Search for CP and P violating pseudoscalar decays into π+π-
2019/4/28 重味物理和CP破坏

24 Search for CP and P violating pseudoscalar decays into π0π0
2019/4/28 重味物理和CP破坏

25 Search for CP and P violating pseudoscalar decays into ππ
Phys. Rev. D (2011) 2019/4/28 重味物理和CP破坏

26 总结 高亮度的BEPCII和BESIII探测器良好的特性为我们研究强子谱提供了可靠的保证。
重味物理和CP破坏 2019/4/28 总结 高亮度的BEPCII和BESIII探测器良好的特性为我们研究强子谱提供了可靠的保证。 重子激发态如 N(1535) 的质量宽度及衰变分支已经被测量，其结果与世界平均值相符合。 标量介子如(1440)及其衰变已经被研究。 f0(980)-a0(980)混合问题的研究。 ’辐射衰变到0 ,,’进行系统测量，以及η,η’,ηc CP破坏的研究。 2019/4/28 重味物理和CP破坏 中国科学院高能物理研究所

27 重味物理和CP破坏 2019/4/28 谢谢大家！ 2019/4/28 重味物理和CP破坏 中国科学院高能物理研究所