《物理评论快报》(Physical Review Letters)在2016年1月28日发表了在北京正负电子对撞机-北京谱仪(BESIII)实验上在核子自旋方面实验测量新进展。该论文工作利用在3.65GeV能量处的正负电子e+e湮灭过程,首次在低能区观测到带电 π 介子对间的非零方位角不对称度。物理学家认为该不对称度与低能量子色动力学(QCD)中自旋依赖的强子化过程有密切关联,它的发现和测量将有助于我们理解核子总自旋在内部的夸克和胶子间是如何分配的。

 北京谱仪III探测器

     夸克模型中,核子(指质子或中子)由更小的夸克和胶子组成。但物理学家并不清楚核子总自旋在内部的夸克和胶子间的具体分布,比如横向极化分布。BESIII实验测量的不对称度与深度非弹散射(DIS)实验数据联合分析,可以提取核子内的横向极化分布。与日本的BELLE实验和美国的BaBar实验的相关分析相比,BESIII数据与DIS数据能量更接近,能有效压低联合分析的能量演化不确定性。

  不对称角度示意图

      此项研究工作由国科大粒子物理团队吕晓睿教授与高能所李海波研究员团队合作主导完成。相关工作获得了国家自然科学基金委,科技部以及中科院粒子物理前沿卓越创新中心在研究经费上的支持。

 

扩展阅读:

BESIII Collaboration 2016, Phys. Rev. Lett. 116, 042001

http://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.116.042001