混合味重介子中径向阶梯的终止
Termination of the Radial Ladder in Mixed-Flavor Heavy Mesons
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中文总结 AI 辅助
通过求解被屏蔽的Godfrey-Isgur哈密顿量，发现混合味重介子$D_s$、$B_s$和$B_c$的径向激发阶梯分别在有限能级处终止，且终止顺序依次为$D_s$、$B_s$、$B_c$，该结论可由BESIII、Belle II和LHCb数据检验。
中文摘要 AI 辅助
强子谱学中一个基本未解的问题是：一旦轻夸克对产生屏蔽了禁闭，重介子的径向激发阶梯是否会在有限能级处终止。我们通过使用高斯展开方法求解被屏蔽的Godfrey-Isgur哈密顿量，来研究混合味介子$D_s$、$B_s$和$B_c$的这一课题。屏蔽长度由依赖于阈值的弦断裂分析确定，并与粲偶素和底偶素的锚点相匹配。计算得到的谱在$D_s$、$B_s$和$B_c$族中分别饱和于$3.36$、$6.78$和$8.19~{\rm GeV}$，而均方根半径增长了几个费米，质量间隙降至$10~{\rm MeV}$以下。质量-半径解耦将安全径向阶梯的终点置于$D_s$的$n_{\mathrm{safe}}\approx 4$--$6$，$B_s$的$5$--$7$，以及$B_c$的$9$--$11$，因此阶梯首先在$D_s$中终止，然后在$B_s$中，最后在$B_c$中。在极限质量窗口之上，即$3.49$、$6.86$和$8.24~{\rm GeV}$处，径向阶梯的态无法被发现。这一终止现象可直接由即将到来的BESIII、Belle II和LHCb的高统计量数据检验。
英文摘要
A fundamental open question in hadron spectroscopy is whether the radial excitation ladder of heavy mesons terminates at a finite level once confinement is screened by light-quark pair creation. We address this question for the mixed-flavor mesons $D_s$, $B_s$, and $B_c$ by solving a screened Godfrey--Isgur Hamiltonian with the Gaussian expansion method. The screening length is fixed by threshold-dependent string breaking analysis, and is matched to the charmonium and bottomonium anchors. The calculated spectra saturate at $3.36$, $6.78$, and $8.19~{\rm GeV}$ in $D_s$, $B_s$, and $B_c$ families, while the RMS radii grow by several fm and mass gaps fall below $10~{\rm MeV}$. Mass-radius decoupling places the end of the safe radial ladder at $n_{\mathrm{safe}}\approx 4$--$6$ for $D_s$, $5$--$7$ for $B_s$, and $9$--$11$ for $B_c$, so the ladder terminates first in $D_s$, then in $B_s$, and last in $B_c$. Above the limiting-mass windows, at $3.49$, $6.86$, and $8.24~{\rm GeV}$, states of the radial ladder cannot be discovered. This termination is directly testable with forthcoming high-statistics data from BESIII, Belle II, and LHCb.
发表机构
- Lanzhou University（兰州大学）
- Northwest Normal University（西北师范大学）
机构由 AI 辅助整理，请以论文原文为准。
