北京譜儀III發現膠球存在的實驗證據


本報訊 記者5月17日從中國科學院高能物理研究所獲悉,科研人員利用北京正負電子對撞機實驗裝置北京譜儀III,首次測得X(2370)粒子的量子態性質,發現其品質和產生、衰變性質都與科學界長期以來尋找的膠球特性一致,提供了膠球存在的有力實驗證據。  

 

該研究主要由中國科學院高能物理研究所黃燕萍研究員、南京大學金山教授、中國科學院高能物理研究所博士生張鵬共同完成,相關成果已在國際學術期刊《物理評論快報》發表。  

 

J/ψ粒子輻射衰變到X(2370)粒子示意圖。(中國科學院高能物理研究所供圖)

 

“膠球是粒子物理學標準模型的重要預言。”金山介紹,膠子是傳播強相互作用的基本粒子,就像光子傳播電磁相互作用一樣。粒子物理學標準模型認為,膠子之間可以相互吸引而形成一個新的束縛態粒子——膠球,但此前,這種自相互作用及膠球從未被實驗發現。  

 

X(2370)粒子是研究團隊於2011年在北京譜儀III實驗中發現的一種新粒子。“此項研究中,團隊通過複雜的量子態干涉分析,首次測量了X(2370)粒子的自旋-宇稱量子數,及品質、產額等基本性質。”黃燕萍說,實驗結果與標準模型理論中最輕贗標量膠球的特性一致,是支持膠球存在的強有力實驗證據。  

 

“這一發現得益於北京譜儀III的優良設計,特別是對帶電粒子和光子的高精度探測,大大提高了信號雜訊比。”北京譜儀III國際合作組中方發言人、中國科學院高能物理研究所李海波研究員說,此項成果對於檢驗粒子物理標準模型、進一步推進粒子物理理論發展具有重要意義。(張泉)  

 


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