近日，蘭州大學(xué)稀有同位素前沿科學(xué)中心、蘭州大學(xué)核科學(xué)與技術(shù)學(xué)院李培榮青年研究員與中山大學(xué)、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)、中國科學(xué)院大學(xué)以及高能物理研究所合作，在北京譜儀Ⅲ實(shí)驗(yàn)上，利用4.612至4.699Gev能區(qū)之間的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)首次觀測(cè)到單卡比玻壓低過程公式到nπ+。相關(guān)成果在《物理評(píng)論快報(bào)》上發(fā)表。
作為標(biāo)準(zhǔn)模型的基本組成之一，粲夸克領(lǐng)域的科學(xué)研究一直是探索無窮小世界的重要手段之一。作為最低質(zhì)量的含粲夸克重子(粲重子)公式，早在40年前就已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)。然而，由于長(zhǎng)期缺少實(shí)驗(yàn)進(jìn)展，它的物理性質(zhì)并沒有被很好地理解。
不同于粲介子，W玻色子交換機(jī)制在公式的衰變中扮演非常重要的角色，這類非因子化過程非常依賴實(shí)驗(yàn)信息作為輸入。此外，眾多唯象理論對(duì)于公式的卡比玻壓低過程預(yù)言差別很大，其中最引人關(guān)注的就是兩體過程公式到nπ+和公式到pπ0的衰變率研究，不同的模型對(duì)于這兩個(gè)過程分支比的比值預(yù)言在2—10之間，理論的不確定性很大。然而目前實(shí)驗(yàn)上對(duì)于公式到pπ0過程的測(cè)量只給出了分支比的上限，公式到nπ+則由于中子在實(shí)驗(yàn)上的探測(cè)困難而一直沒有任何實(shí)驗(yàn)觀測(cè)結(jié)果。
北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)能區(qū)中粲重子公式和它的反粒子總是成對(duì)產(chǎn)生。因此，雙標(biāo)記的方法被應(yīng)用在這個(gè)物理工作中。由于準(zhǔn)確知道正負(fù)電子對(duì)的初始能動(dòng)量，基于能動(dòng)量守恒則末態(tài)的中子信號(hào)可利用丟失信息來描述。團(tuán)隊(duì)充分利用正負(fù)電子對(duì)撞的優(yōu)勢(shì)，在百億個(gè)對(duì)撞實(shí)驗(yàn)樣本中，挑選出了稀少的中子信號(hào)。這是實(shí)驗(yàn)上首次觀測(cè)到含有中子末態(tài)的粲重子卡比玻壓低的衰變，這一結(jié)果對(duì)于理解公式的物理性質(zhì)非常關(guān)鍵。(頡滿斌)
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