北京正負(fù)電子對撞機(jī)上的 強(qiáng)子物理研究

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1、強(qiáng)子譜研究前沿簡介鄒冰松中國科學(xué)院高能物理研究所內(nèi)容提要1.強(qiáng)子譜研究前沿簡介2.北京正負(fù)電子對撞機(jī)（BEPC）、北京譜儀3.BEPC目前強(qiáng)子物理研究概況重子譜（核子激發(fā)態(tài)和超子激發(fā)態(tài)）的研究J/?輻射衰變、尋找膠球J/?到輕介子的強(qiáng)衰變、介子的夸克成分其它璨偶素及璨介子的衰變4.蘭州CSR強(qiáng)子物理展望1.強(qiáng)子譜研究前沿簡介1）什么是強(qiáng)子、強(qiáng)子譜？2）為什么要研究強(qiáng)子譜？3）強(qiáng)子譜物理研究的基本問題4）強(qiáng)子譜研究的前沿?zé)狳c(diǎn)1）什么是強(qiáng)子、強(qiáng)子譜？udcstbemtnenmnt電荷+2/3-1/30-1夸克(q

2、)輕子(l)“基本”粒子從輕到重物質(zhì)間通過力場發(fā)生相互作用傳遞力的粒子強(qiáng)子：由夸克、膠子組成的，色中性的，半徑<1.5fm的一類復(fù)合粒子。包括介子、重子兩大類。強(qiáng)子譜：強(qiáng)子的質(zhì)量（能量）譜及強(qiáng)子的分類（q?q）介子：2S+1LJJpcP=(-1)L+11S00-3S11-I3K+(u?s)K0(d?s)?-(?ud)?+(u?d)K-(s?u)??0?K0(s?d)I3K*+K*0?-K*-?+?K*0?0???’?0=u?u-d?d?2重子的SU(3)3q-夸克模型1/2+自旋-宇稱3/2+質(zhì)量公式預(yù)言m?

3、-?1670MeV實(shí)驗(yàn)m?-?1672.45?0.29MeVsI3n(udd)p(uud)?-(dds)?0(uds)?0?+(uus)?-(dss)?0(uss)(sss)△0△-△+△++?0?*-?*+(ddd)(udd)(uud)(uuu)(dds)(uds)(uus)?*-?*0(uss)(dss)?-空間軌道基態(tài)相當(dāng)成功！2）為什么要研究強(qiáng)子譜？強(qiáng)子是目前人類能夠分割出來、觀測到具有內(nèi)部結(jié)構(gòu)的最小單元。強(qiáng)子結(jié)構(gòu)---物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)研究的最前沿！能譜=探索物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)極其有效的工具原子譜玻爾原子的量子

4、理論核譜殼模型&集體運(yùn)動(dòng)模型強(qiáng)子譜?3）強(qiáng)子譜物理的兩個(gè)最基本的問題：夸克禁閉的根源及性質(zhì)，膠子自相互作用夸克和膠子是如何構(gòu)成強(qiáng)子的？QCD色力線QED電力線能量密度線性勢格點(diǎn)QCD強(qiáng)子衰變對夸克禁閉的作用？夸克模型：重子=3夸克介子=夸克-反夸克QCD：新的自由度---具有自相互作用的膠子膠球、夸克-膠子混雜態(tài)？A.三夸克態(tài)B.夸克-膠子混雜態(tài)C.偶夸克-夸克態(tài)D.多夸克態(tài)預(yù)言的核子激發(fā)態(tài)N*數(shù)目：D>B>A>C實(shí)驗(yàn)已觀測到的N*數(shù)目

5、題：光子、膠子與?？淇说南嗷マD(zhuǎn)化，原有的、再生的？無窮大動(dòng)量坐標(biāo)系強(qiáng)子結(jié)構(gòu)函數(shù)與靜止系強(qiáng)子結(jié)構(gòu)的關(guān)系？強(qiáng)子譜和強(qiáng)子衰變的研究是必須的！4）強(qiáng)子譜研究的前沿?zé)狳c(diǎn)（1）奇特的q+“五夸克態(tài)”（2）質(zhì)子中的奇異夸克成分（3）重子激發(fā)態(tài)夸克模型的兩個(gè)突出困難（4）尋找膠球、夸克-膠子混雜態(tài)、多夸克態(tài)（1）奇特的q+“五夸克態(tài)”Strangepentaquarkq+predictedbyD.Diakonovetal.,Z.Phys.A359(1997)305FirstevidencefromLEPSgn?K+K-nNo

6、L(1520)peakineventswithoutaproton.M=1.54?0.01MeVG<25MeVGaussiansignificance4.6sT.Nakanoetal.,Phys.Rev.Lett.91(2003)012002q+q+:PDG2004establishedparticleM.KarlinerandH.Lipkin,Phys.Lett.B597(2004)309“Whytheq+isseeninsomeexperimentsandnotinothers-apossibleexpl

7、anation”另一種可能的解釋：某些實(shí)驗(yàn)結(jié)果不可靠。需要高統(tǒng)計(jì)量重復(fù)性實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)！Noqresonanceinhighstatisticsdatafromg11@CLASPhys.Rev.Lett.96(2006)042001HighStatisticsCLAS(d)resultModel-independentuppperlimit95%CLforQ+is<20nb.Withassumptionsaboutthespectator,wecansetamodeldependentupperlimittothe

8、crosssectionof<4-5nb.M(nK+)(GeV)preliminarySupersedesolderCLASdataSimulateSpring8angulardistributiontodeterminesensitivity!e-BeelectroproductionatBabarHERMES(e+d?KS0p+X)M=1528?3MeV~5?ZEUS(e-p?e-KS0p+X)