宇宙中的光子数、重子数、及反重子数

在粒子物理与宇宙学二者的结合上,近年已经取得了颇有意义的进展。重子不对称和重子光子数比的起源可以用大统一理论加以解释。由B、C及CP破坏的相互作用可以说明为什么初始重子对称的宇宙能演化成不对称的。目前观测到的重子光子数比10~(-9)可能是由极早期宇宙中的超重玻色子的衰变产生的,在这种衰变中C及CP是破坏的。尽管衰变解释是吸引入的,但它的具体预言很强地依赖于超重玻色子的质量,以致其数值尚不确定。因此。为了进一步考查衰变模型的合理性,至少还要研究其他的可能有影响的过程。在这个意义下,本文还讨论了宇宙早期中的Higgs相变对重子光子比的影响。     

Brans-Dick宇宙中的轻子数生成

讨论了\,Brans-Dicke\,理论中的辅助性标量,\phi,在宇宙的重子数不对称起源中所扮演的可能角色.在,Morganstern,关于,Brans-Dicke(BD)宇宙学的一系列工作的基础上, 讨论了这个引力性标量场的导数和重子流, J^μB ,或者重子--轻子'流, J^μB-L ,的耦合效应. 发现由这个耦合形成的自发重子数生成机制, 只要其中大统一发生的时标足够提前, 就可以产生足够的重子数不对称,n_B/s～10^-10. 此外,也研究了由,Davoudiasl,引进的里奇标量,R,的导数和重子流之间的相互作用耦合在辐射为主的,BD,宇宙中的重子数生成效应. 结果表明, 在此情况下因为,R,不再为零也同样可以获得重子数的不对称, 从而不同于爱因斯坦宇宙框架下的相关结论.     

B重子半轻子衰变的对称性

在无粲B重子非轻子衰变研讨基础上,进一步探讨了B重子三体和四体半轻子衰变的SU(3)f对称性,得到一系列可能衰变道衰变几率的对称关系.期待即将进行的高能实验来检验这些关系,从而验证标准模型的适用性或是否存在超标准模型的新物理信息.     

J/ψ衰变到重子、反重子对中SU(3)对称性破坏的研究

利用粒子数据手册(PDG2004)公布的J/ψ衰变到重子、反重子对(BB)各个衰变道分支比的平均值, 对重子八重态的SU(3)对称性重新做了分析. 研究了J/ψ→BB中电磁相互作用和强相互作用的干涉. 得到了在J/ψ→BB中SU(3)单态、电磁 相互作用和SU(3)破坏各个因素所占的大小.     

暗能量和重子数等曲率扰动

文章对作为暗能量候选者之一的Quintessence场与物质的相互作用及其在宇宙学中的应用进行了研究,通过引入Quintessence与重子流的耦合合理地解释了重子与反重子的不对称性.另外还详细地计算了重子数等曲率扰动.     

北京谱仪Ⅲ开创寻找正反超子不对称的新方法

<正>1引言大爆炸理论表明,宇宙诞生初期正反物质是等量产生的;然而当今宇宙,无论是一粒细沙还是一颗恒星,都由物质组成,我们尚未发现任何宇宙原初反物质,这就是“正反物质不对称”。1967年,萨哈罗夫提出了解释正反物质之谜的三个必要条件^[1],其中之一就是电荷共轭(C)—宇称(P)对称性破坏,简称CP破坏。最近,北京谱仪Ⅲ(BESⅢ)国际合作组首次在量子纠缠的正反超子对衰变中发现直接测量CP弱相位的新方法,     

重子物质与反重子暗物质统一的起源

美国和加拿大的物理学家提出一种新粒子可以解决现代物理的两个重要疑难问题:暗物质是什么以及为什么宇宙中的物质远比反物质多?预计这种有待发现的粒子主要衰变成正物质,而其反粒子主要衰变成隐藏的反物质.研究人员声称,这种粒子在早期宇宙中的存在可以说明为何宇宙中物质比反物质多,以及暗物质实际上是隐藏的反物质.     

中微子几何混合模型与轻子和重子数产生

在这一报告中将报告我和BABU教授合作的在hep-ph/0507217一文中有关中微子混合研究结果. 目前中微子实验数据所决定的混合角可归结为几何混合状况:sin²θ₁₂=1/3,sin²θ₂₃=1/2, 和sin²θ₁₃=0. 我们在这一工作中建立了能实现这一几何混合的可重整化模型. 模型以非阿贝尔非连续群A₄为描述中微子不同代混合的对称性. 这类模型对中微子质量有很强的限制. 而且能很自然地由轻子数破坏产生重子不对称的实验观测值. 很有趣的是这类模型中出现在轻子不守恒和无中微子双beta衰变中的相位是一样的.     

Belle实验发现新超子和新粲重子

过去一年里,运行在日本高能加速器研究机构的Belle实验在重子研究,尤其是在超子和粲重子研究上取得了一系列重要实验进展,包括发现了两个超子Ξ(16 20)和Ω(20 12)、一个粲重子Ξc(29 30)等新的重子,并首次测量了粲重子Ξc衰变的绝对分支比等,为完善重子谱和深入理解强相互作用性质提供了关键的实验数据。     

C_2羣和弱相互作用对称性

Cabibbo从几个合理的假定出发,讨论了弱相互作用重子流么正(SU_3)对称性,预言了△S=△Q奇异粒子轻子衰变的分支比,与实验符合得较好。在此基础上,d’Espag-nat进一步考虑了重子流、中间玻色子和弱相互作用拉氏算符的么正对称性,提出了一个值得注意的理论方案,定性地讨论了弱相互作用的主要特点:解释△S≠2和|△I|=1/2非轻子衰变的选择定则;△S=△Q和△S=0轻子衰变的结果估计与Cabibbo的结果相仿(尚未看到详细报导)。     

B0d→φK*0极化反常和Bd→φKs CP不对称的研究

在模型Ⅲ下,仅考虑来自于中性规范玻色子H0,H0和A0产生的树图阶味改变中性流的贡献,并利用QCD因子化方法,对B0d→φK(≠)0衰变过程的极化反常和Bd→φKs衰变过程的CP不对称进行了研究,经过计算发现,在147＜|λbsλss|＜165的参数范围内,这两个过程中存在的反常现象能够同时给予解释.     

中间玻色子理论Ⅱ.超子的非轻子衰变

本文用中间玻色子理论,讨论了超子的非轻子衰变,考虑了各种衰变机构,解释了FMS极点,建立了李氏和则的更广泛的动力学基础,并求得了和实验大致相符的衰变率和不对称系数。     

正电子偶素寿命之谜得到解答

电子偶素是由一个电子和一个正电子组成的短寿命类原子体系 .如果其中的电子和正电子的自旋平行 ,称为正电子偶素 ,如反平行则称为仲电子偶素 .由于电子与正电子相互吸引 ,发生湮灭 ,正电子偶素衰变成三个光子 ,仲电子偶素衰变成两个光子 .测量电子偶素的衰变率 ,可以对量子电动力学进行检验 .量子电动力学预言 ,正电子偶素的寿命约为 14 2ns,然而以前的实验测量结果要比这一理论值低 0 .1%以上 ,这就是所谓的正电子偶素寿命之谜 .为说明这种分歧 ,理论家们不得不采用一些奇特的解释 ,比如 ,假设存在轴子、C -odd玻色子、电荷少于千分之一…     

大统一理论和质子衰变

一、引 言 质子同电子一样,是稳定的基本粒子.它是构成稳定的动态平衡宇苗的根本因素之一.人们通过重子衰变及散射等各种实验,长期以来确信重子数守恒定律.宇苗中的重子数目不生不灭,这是使人们相信宇宙及其物质稳定性的一个主要依据.质子的稳定性又是保证重子数守恒定律的基础. 最近几年来粒子物理的进展,特别是规范理论和量子色动力学作为基础发展起来的大统一理论证明,重子数守恒定律并不严格成立,它具有轻微的破缺.按大统一理论,质子会衰变成一个介子和一个轻子,其寿命很长,约为 1030-1034年.就是说,在一年期间大约一吨到一万吨物质所含…     

捕获离子测试基本粒子物理学

正科学无法解释,宇宙大爆炸后物质是如何产生的。所有已知的物理过程都留给我们一个物质和反物质基本等量的宇宙,那么为什么现实中一切都是由物质构成的呢?这个宇宙重子不对称(BAU)是现代物理学所面对的最大谜团,也是粒子物理前沿全方位攻坚之驱动力。最近,美国实验室天体物理联合研究所(JILA)由Eric Cornell领导的研究组,利用桌面实验系统探索了这一前沿(采用捕获的分子离子探寻基本对称性的破坏)。研究人员特别寻找"电子电偶极矩"(eEDM)的迹象:他们没有发现痕迹,从而证实了以前实验的正确结论。1967年,俄国物理学家萨哈罗夫研究了宇宙重子不对称(BAU),发现:一个看似无关的对称性,即     

CERN的实验澄清了CP破坏的起源

1964年,Cronin,Fitch等发现在中性K介子衰变过程中CP守恒的破坏.中性K介子衰变是迄今发现CP破坏的唯一过程,这给弄清CP破坏的机制带来了一定困难.目前,关于CP破坏的起因,比较流行的有超弱理论和标准模型两种理论解释. 超弱理论是在发现CP破坏不久由Lincoln和Wolfenstein提出的一个唯象理论.中性K介子按奇异数本征态可分为 K0态(S=+1)与K0态(S=-1),又可按CP本征态分为态(CP=-1).在发现CP破坏前,人们一直认为K1,K2分别是短寿命和长寿命的两个质量本征态Ks和KL.但在CP破坏的实验中发现大约每300个KL中有一个将衰变为两个 介子,…     

相对论层子模型中的介子和重子波函数

本文从层子模型的基本假定出发,对介子和重子波函数进行了探讨。文中讨论了介子、重子这样的强耦合束缚态的物理特性,指出“层子对”的产生效应对波函数的贡献是重要的。文中给出了具有任意角动量的介子波函数的一般形式。在质心系中,假定介子波函数和重子波函数具有近似的SU₆对称性质,得到了在质心系具有SU₆对称性质的介子波函数和基态重子波函数的一般形式,禁戒了实验中不出现的介子态。在质心系假定了O₃?SU₆对称性,写下了在质心系具有这种对称性的几个低激发态重子的波函数。在每一个O₃?SU₆多重态中的介子和重子波函数都含有两个洛仑兹协变的空间函数,对强耦合的束缚态,由于“层子对”的产生效应是重要的,这两个不变函数一般是不相等的。由于只在质心系假定了SU₆和O₃?SU₆对称,因而可以使波函数具有洛仑兹协变性,即运动系中这种对称性是不存在的。     

Skyrme模型的一类重子数B=0、Hopf指标H=1的复合孤粒子

在SU(2)×SU(2) Skyrme模型中,人们将该模型具有重子数B=1的拓扑孤粒子——Skyrmion量子化为重子.本文利用Skyrmion与反Skyrmion构成了一类重子数B=0但Hopf指标H=1的复合孤粒子解,该解的质量依赖于一个无量纲参数p,0相似文献   

为什么宇宙中的物质与反物质不等量

宇宙学家认为在大爆炸 中产生了相等数量的物质与反物质。如果物质与反 物质粒子是严格地彼此相反的,它们应该已经发生 湮灭而只剩下光子。然而,我们的宇宙是以物质为 主的,这意味着大爆炸之后物质与反物质经历了不 同的过程。为说明这种过剩的物质,粒子物理的标 准模型预言,物质和反物质的衰变速率略有不同。 这种被称做电荷-宇称破坏(CP violation)的效应是     

B_2羣与奇异粒子轻子型衰变

在超荷-电荷表象中应用B_2羣对称性讨论了基本粒子的轻子型衰变。将重子和介子分别填充在B_2羣的4维表示时,在10维(正则)表示中正好包含所有|ΔS|≤1和|ΔQ|≤1的重子流或介子流。假定弱相互作用由中间玻色子作媒介,并将它们纳入B_2羣的10维表示中,计算了包括ΔS=+ΔQ和ΔS=-ΔQ两类过程的各种奇异粒子轻子型衰变几率。结果与现有实验材料不矛盾。