作者:倪思洁 来源: 中国科学报 发布时间:2024-5-20
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北京正负电子对撞机找到胶球存在证据

 

本报讯(记者倪思洁)近日,北京正负电子对撞机取得重大成果。其实验装置北京谱仪III合作组在国际上首次测得X(2370)粒子的量子态性质,其质量、产生和衰变性质都与人们长久以来寻找的胶球特性一致,为粒子物理标准模型关于胶球的预言提供了强有力的实验证据。相关研究成果发表于《物理评论快报》。

目前,标准模型预言的很多基本粒子都已被实验证明。然而,这份预言清单上仍然缺少一位成员——胶球。胶球是标准模型的重要预言,也是自然界中唯一由传播子构成的粒子,这种自相互作用及其粒子从未被实验发现。

北京正负电子对撞机能够大量产生丁肇中先生发现的J/ψ粒子,其衰变是寻找胶球的最佳途径。早在2011年,中国科学院高能物理研究所科研人员就已在北京谱仪III实验上发现了X(2370)新粒子。

近年来,北京正负电子对撞机和北京谱仪III产生并采集了100亿J/ψ粒子,超过此前最大样本的100倍。利用这些数据,研究人员创新性地研究了几乎无物理本底的X(2370)粒子的衰变模式。

得益于北京谱仪III探测器的优良设计,特别是对带电粒子和光子的高精度探测,信号噪声比得以大大提高。实验组通过复杂的量子态干涉分析,首次测量了X(2370)粒子的自旋-宇称量子数以及其质量、产额等基本性质,并发现其质量、产生和衰变性质等都与粒子物理标准模型预言的胶球特性一致。

相关论文信息:

https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.132.181901

《中国科学报》 (2024-05-20 第1版 要闻)
 
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