[爆卦] 北京BESIII光谱仪可能发现了夸克胶球

楼主: jackliao1990 (jack)   2024-05-31 19:32:33
https://journals.aps.org/prl/pdf/10.1103/PhysRevLett.132.181901
由全球600名科学家组成的团队在本月《物理评论快报》上发表论文,该团队可能发现了量
子色动力学(QCD)预言的“胶球”,实验精度达到了11.7个标准差(5个标准差是被认定为
发现的基本门槛)。
胶球是由胶子组成的复合粒子,在量子色动力学(QCD)中,胶子是传递强相互作用的粒子,
QCD预言胶子互作能形成稳定的复合态-胶球,然而实验中从未发现过这种粒子。
J/ψ粒子的衰变过程会牵涉到大量胶子,被认为是寻找胶球的理想环境。J/ψ粒子极不稳定
,会在7.2x10^-21秒内衰变成其它更轻的粒子,26%的机率会产生光子,64%的机率产生3个胶
子,9%的机率会产生光子和两个胶子。
北京正负电子对撞机可以产生大量的J/ψ粒子。2011年金山教授与黄燕萍研究员在分析J/
ψ → γKS KS η' 的衰变模式时发现了平均质量为2370 MeV/c2的粒子,质量落在预言胶
球范围内,该粒子被命名为X(2370) 。
这项研究中,科学家分析北京正负电子对撞机的北京谱仪III过去10年产生的100亿个J/ψ
粒子的衰变资料样本,发现了质量为2395 MeV/c2 (1.78x10^-30公斤)的X(2370)与理论预
言中的胶球质量一致(2019年格点QCP最新理论预测质量为2395 ± 14 MeV/c2 )。
为了证明它就是胶球,还需要确认其自旋-宇称量子数是否确实为零自旋-负宇称,因为这是
预言的胶球特征之一,科学家使用复杂的部分波分析技术首次测量了这种粒子的自旋-宇称
量子数,结果显示它与科学家长期寻找的标准模型理论中最轻赝标量胶球的特性(自旋为0
,宇称为负)完全一致。
尽管这是目前胶球存在的最有力证据。但科学家仍保持谨慎,因为该结果也有可能是其他
夸克状态(例如四夸克)。另外X(2370) 的生产率和支化率并不完全符合最初的理论预期。

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