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北京谱仪Ⅲ首次观测到单卡比玻压低过程

来源:科技日报 颉满斌 访问:147 时间:2022-05-12

  近日,兰州大学稀有同位素前沿科学中心、兰州大学核科学与技术学院李培荣青年研究员与中山大学、中国科学技术大学、中国科学院大学以及高能物理研究所合作,在北京谱仪Ⅲ实验上,利用4.612至4.699Gev能区之间的实验数据首次观测到单卡比玻压低过程公式到nπ+。相关成果在《物理评论快报》上发表。

  作为标准模型的基本组成之一,粲夸克领域的科学研究一直是探索无穷小世界的重要手段之一。作为最低质量的含粲夸克重子(粲重子)公式,早在40年前就已经被发现。然而,由于长期缺少实验进展,它的物理性质并没有被很好地理解。

  不同于粲介子,W玻色子交换机制在公式的衰变中扮演非常重要的角色,这类非因子化过程非常依赖实验信息作为输入。此外,众多唯象理论对于公式的卡比玻压低过程预言差别很大,其中最引人关注的就是两体过程公式到nπ+和公式到pπ0的衰变率研究,不同的模型对于这两个过程分支比的比值预言在2—10之间,理论的不确定性很大。然而目前实验上对于公式到pπ0过程的测量只给出了分支比的上限,公式到nπ+则由于中子在实验上的探测困难而一直没有任何实验观测结果。

  北京正负电子对撞机能区中粲重子公式和它的反粒子总是成对产生。因此,双标记的方法被应用在这个物理工作中。由于准确知道正负电子对的初始能动量,基于能动量守恒则末态的中子信号可利用丢失信息来描述。团队充分利用正负电子对撞的优势,在百亿个对撞实验样本中,挑选出了稀少的中子信号。这是实验上首次观测到含有中子末态的粲重子卡比玻压低的衰变,这一结果对于理解公式的物理性质非常关键。

(原载于《科技日报》 2022-05-12 第3版 综合)

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