来自 公司要闻 2019-09-23 10:15 的文章
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粲夸克偶素和质子不变质量谱中的峰状结构是三

中国科学院近代物理研究所高能核物理组科研人员运用有效拉氏量方法和共振态模型,基于含璨重子激发态Λc为D*p分子态的假设,首次研究了Λc在π-p-”D-D0p过程中的产生以及如何在实验中确定其量子数,使Λc 重子激发态研究取得了新进展。

LHCb实验发现新的五夸克态,清华工物系团队作出重要贡献


清华新闻网3月28日电 3月26日,欧洲核子研究中心大型强子对撞机上的LHCb国际合作实验宣布发现一个新的五夸克态Pc(4312),并观测到2015年发现的五夸克结构Pc(4450)实际上是由两个质量相近的共振态Pc(4440)和Pc(4457)叠加而成。以清华大学为主的LHCb中国组成员对此次发现作出重要贡献。

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粲夸克偶素和质子不变质量谱中的峰状结构是三个五夸克态的贡献

五夸克态研究骨干、本次新发现主要完成者、清华大学工程物理系张黎明副教授表示,2015年首次发现五夸克态只利用了大型强子对撞机一期运行的实验数据,新的研究利用了迄今为止LHCb探测器采集的所有数据。通过重新优化的事例选择条件,信号的接收效率又得到了显著提高。用于这次实验分析的数据有效统计量比2015年时几乎增加了一个数量级,在低统计量时无法观测到的细致结构清晰地显现出来,给予了人们新的惊喜。

1964年盖尔曼提出夸克模型以解释强子的内部结构。夸克模型认为,重子由三个夸克构成,介子由一对正反夸克构成。盖尔曼同时指出,可能存在有别于普通重子或介子的奇特强子态,例如五夸克态。2015年LHCb实验在底重子到粲夸克偶素、质子和K介子的衰变过程中,发现粲夸克偶素与质子的不变质量谱中存在明显的增强结构,进一步的分析表明,需要两个共振态才能很好地描述这个增强结构的效应,分别命名为Pc(4450)和Pc(4380),括号中的数字表示以兆电子伏为单位的粒子质量。此成果入选了英国《物理世界》杂志年度物理学领域“十大突破”和美国《物理》杂志年度物理学领域“八项重要成果”。由高原宁、张黎明和杨振伟组成的清华大学LHCb团队对五夸克态的发现作出了重要贡献。

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五夸克粒子一种可能的内部结构:由一个粲重子和一个反粲介子构成的分子态

“2015年LHCb发现了五夸克态,但还有很多有趣的问题没有解决,例如,这五个夸克是如何结合成奇特重子的?我们一直在努力探索这些问题的答案,今天似乎有了更清晰的图像。” LHCb中国组负责人高原宁教授表示。

“新的发现使得我们对五夸克态的理解又进了一步。”清华大学工物系杨振伟副教授表示,“这三个五夸克态的宽度都很窄,质量略低于粲重子和反粲介子质量之和,有可能是粲重子和反粲介子形成的束缚态,但目前也不能排除有其它可能的解释。”

LHCb清华组的研究工作得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划“大科学装置前沿研究”专项经费和清华大学自主科研经费的支持。

供稿:工物系

编辑:赵姝婧

审核:周襄楠

强子内部的夸克-胶子结构以及可能存在的新强子态是当今人类正在探索的物质世界的最微观部分,是核物理和粒子物理共同关心的交叉前沿热点。最近,LHCb实验组观测到了五夸克态,开启了强子物理研究的新篇章。然而,对新发现的五夸克态的理论解释还没有达成共识,这反映了描述强相互作用的量子色动力学理论在低能非微扰区的复杂性。

买球app,有效拉氏量方法和共振态模型在研究强子及其激发态产生方面有其独特的优点,在中高能核物理研究领域取得了巨大成功。基于有效拉氏量方法和共振态模型,近代物理所科研人员计算了π-p-”D-D0p过程的总截面和微分截面,发现该过程的总截面可以到微靶量级。同时,角分布可以用来区分Λc的宇称。这些理论计算结果为将来相关实验研究提供了依据,也为后续相关理论研究开辟了新的方向。

研究结果已发表在Phys. Rev. D 92, 034029 。

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