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1、原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：丛笪! 怡日关于学位论文使用授权的声明本人完全了解山东大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权山东大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。(
2、保密论文在解密后应遵守此规定)论文作者签名：裂丝塑导师签名：逖痘日期：2 堕兰：曼山东大学硕士论文摘高能粒子碰撞的多粒子产生过程是研究强相互作用机制，揭示夸克和胶子的碎裂特征，检验Q C D 理论的重要过程。e + e 一湮灭过程中的强子化过程是非微扰过程，目前理论上还不清楚，人们只能用强子化模型进行描述。目前，比较流行的有代表性的强子化模型有：L U N D弦碎裂模型，W e b b e r 集团碎裂模型和夸克组合模型。不同的强子化模型反映了不同的强子化机制。比较广泛流行的L U N D 弦碎裂模型有一个困难，就是不能统一地解释重予和介子的产生规律。为描写重子产生，L U N D 模型必须引
3、入“d i q u a r k ”和“p o p c o m ”机制，而夸克组合模型不必引入额外机制就能统一描写重子和介子产生规律。1 9 8 7 年山东大学谢去病等人从夸克组合模型的基本图象出发，提出了夸克产生律和夸克组合律，给出了平均直生重子数和平均直生介子数的解析公式，并用它们成功解释了能量在1 4 _ _ 9 1 G e v 之间e + e 一反应中与末态粒子产额有关的一系列现象，这一工作有时简称为山东模型。把不同的强子化模型给出的预言与实验结果进行比较，根据这些模型的预言与实验符合的程度就可以对现有的强子化模型进行检验，完善和发展，从而迸一步认识强子化机制的本质。在历史上，上述模型都
4、是针对中高能区试验结果提出的，所以在低能区( 1 0 G e v 以下) 各种模型进行讨论的比较少，例如：T ( b b 夸克偶素。9 4 6 G e v ) 粒子的强衰变是通过3 胶子中间态进行的，实验上发现，T 共振区e * e 。斗h s 与附近连续区的相比，末态的介子产额基本相同而重子产额却升高2 3 倍。对于A R G U S 实验组的相关精细测量结果，L u n d 模型只能定性说明而不能定量解释。1 9 9 3 年，田丽丽、谢去病等用山东模型对此进行了研究，计算结果与实验测量基本符合。J 甲粒子( 3 1 G e v ) 是c c 组成的夸克偶素，它的强衰变也是通过3 胶子中间态
5、进行的，衰变末态强子的产额是否与T 衰变有相似特点?1 9 9 7 年，司宗国用山东模型对J 甲共振区e + e 湮灭过程进行了研究，后来B E S 组的实验表明，理论结果与实验测量基本符合，然而至今J 甲附近连续区的单举产生实验数据很少，精度也很差，并且从未用得到中高能实验检验的上述模型计算过。最近国家已决定对B E P C ( 北京正负电子对撞机) 和B E S ( 北京谱仪)进行重大升级改造，将有多粒子产生的精确实验结果。在此之前用山东模型山东大学硕士论文进行理论预言，对将来分析与解释实验、检验模型是有重要意义的。本文对低能连续区( 3 1 G e v 附近) P + e 一斗h s 过
6、程的末态长寿命带电强子的产额进行了计算，并且与共振区的已有结果进行了分析比较。主要的工作有以下几方面：l 、初始夸克是通过电磁相互作用产生的，U 、d 、s 三种味道的夸克出现的几率：P 。：P 。：P ，= e ：e ；：e ：= 4 ：1 ：1 。随后通过强相互作用真空激发产生的夸克u 、d 、s 出现的几率为P 。：p d ：P ，= l ：l ：A ，( A = o 3 ，奇异抑制因子) 。在能量比较低、新产生的夸克的平均对数比较少时，不能忽略上述差别对参与强子化的所有夸克的几率只的改变。本文对此给出了详细讨论和计算。2 、在低能区，初始夸克的质量不同。也将导致随后由真空激发产生的夸克
7、平均对数不同，影响参与强子化的总的夸克对数和平均直生介子数和平均直生重子数，从而影响末态强子产额。3 、同中高能区一样，夸克的真空激发产生是相互独立的随机过程，因此仍可假定新产生的夸克对数服从泊松( P o i s s o n ) 分布，但是新产生的夸克对数在连续区情况下不能为0 。在低能连续区平均夸克对数很小时，去掉这一初值后对泊松分布有很大影响，必须对分布进行改造，使之仍能归一化和满足均值条件。本文对此进行了详细讨论与计算。4 、计算结果表明，在质心能量稍做调整，J 甲附近连续区的介子产额与共振区的差不多，但是重子的产额远低于共振区产额，且对能量的改变极为敏感。在P ：4 7 ，能量r h
8、2 9 G e v 增至3 5 G e v 时，重子介子比由0 0 0 2 9 增至0 0 0 8 6 ，共振区( 理论值0 0 3 3 ) 比连续区高1 l 一4 倍左右，变化很大。这与T 共振区比连续区的比值高2 3 倍的情况有所不同，对检验和证实强子化机制有重要意义。关键词：强予化，夸克产生律，夸克组合律，连续区，泊松分布，夸克味道，共振区，权重。4山东大学硕士论文A B S T A C TT h ep r o c e s so fm u l t i p r o d u c t i o na tH i 【曲E n e r g yi sa l li m p o r t a n ta p p
9、 r o a c hf o rs t u d y i n gt h em e c h a n i s mo f i n t e r a c t i o n ，s h o w i n gt h ec h a r a c t e ro f f r a g m e n t a t i o no f q u a r ka n dg l u o na n dv e r i f y i n gQ C Dt h e o r y T h eh a d r o n i cp r o c e s si ne + e a n n i h i l a t i o ni sn o n p e r t u r b a t
10、 i v ea n ds t i l lu r l l m o w r lt h e o r e t i c a l l y W ec a l ld e s c r i b ei tb yp h e n o m e n o l o g i c a lm o d e l A tp r e s e n t ，t h e r ea r et h r e er e p r e s e n t a t i v eh a d r o n i z a t i o nm o d e l s ：L U N DS t r i n gF r a g m e n t a t i o nM o d e l ，W e b
11、 b e rC l u s t e rF r a g m e n t a t i o nM o d e la n dQ u a r kC o m b i n a t i o nM o d e l ( Q C M ) I no r d e rt od e s c r i b et h eb a r y o np r o d u c t i o nL U N Dm o d e lh a v et oi n t r o d u c ea d d i t i o n a lm e c h a n i s m st h a ta r ed i f f e r e n tf r o mm e s o np
12、 m d u c t i o n ，e g ，d i q u a r k m e c h a n i s m = w h i l eQ C MC a nn a t u r a l l yd e s c r i b et h em e s o na n db a r y o np r o d u c t i o nw i t ha nu n i f o r ms c h e m e I n1 9 8 7 ，X i eQ u B i n ge ta 1 d e v e l o p e dQ u a r kP r o d u c t i o nR u l ea n dQ u a r kC o m b
13、 i n a t i o nR u l eu n d e rt h eb a s i cQ C Ms c h e m e ( t h eS O - c a l l e d S h a n d o n gM o d e l ) a n du s et h e mt oe x p l a i nas e r i e so fp h e n o m e n ar e l a t e dt oh a d r o nm u l t i p l i c i t i e si ne + e a n n i h i l a t i o nb e t w e e n1 4 哆1G e va n a l y t
14、i c a l l y B yc o m p a r i n gt h ep r e d i c t i o n so ft h em o d e lw i t l le x p e r i m e n t a lr e s u l ta n df i n d i n gt ow h a td e g r e et l l e ya r ea g r e e 晰n le a c ho t h e r ，w ec a nt e s t 、d e v e l o pa n dp e r f e c tt h em o d e la n dk n o wm o r ea b o u tt h ee
15、s s e n t i a l i t yo fh a d r o n i z a t i o n N e a r l ya l lt h em o d e l sh a v ed i s c u s s e da b o u tt h ec a s e so f h i g h e re n e r g y ( a b o v e1 0G e v ) s u c c e s s f u l l y ，b u tf e wo ft h e md e a lw i t hl o w e rt h a n1 0G e v 勰g o o da sh i g h e rc a s e s T h ee
16、 x p e r i m e n t a lr e s u l t ss h o w st h a t ，c o m p a r e dw i t ht h ec o n t i n u u mn e a r b y ，t h ed e c a yp r o c e s sT一3 9 斗h sh a si t so w np r o p e r t y ，t h a ti s ，t h em u l 却l i c i t i e so f m e s o n sa r ea b o u tt h es R m eb u tt h em u l t i p l i c i t i e so fb a r y o n sr i s e2 3t i m e s N om o d e lc a nr e p r o d u c et h eb a r y o nr a t e sm e a s u r e db yA R G U Sc o l l a b o r a t i o ne
