物理学家发现新介子

物理学家在日本KEK实验室可能已发现了第一个“混合介子（hybrid meson）”．这种25年前首次预言的介子看来除去在通常的介子中含有的夸克与反夸克外，还含有一个胶子（Choi S-K et al．Phys．Rev．Lett．2005，94：182002）．通常称该介子为Y（3940）粒子，因为其质量为3940MeV／c^2．这个新的介子是由Belle国际合作组在KEK进行的正负电子对撞中观察到的．     

BESⅢ测量了Zc(3900)的自旋宇称量子数

 自有人类以来，人们对自然界的好奇与探索从未停止。其中一个核心的问题便是这个世界由什么构成的，它们之间的相互作用又是怎么样的?现代物理科学认为自然界存在四种基本的相互作用：强相互作用、弱相互作用、电磁相互作用与引力相互作用。其中强相互作用使得夸克可以组成质子与中子，而质子与中子又能组成原子核。原子核加上外层电子可以组成原子，原子还可以组合成分子。原子与分子构成了我们绝大部分的可见世界。注意到质子和中子都是由三个夸克通过胶子传递强相互作用组成的。那么如果不是三个夸克，而是两个夸克（事实上是正反夸克对）能不能构成一个相对稳定的结构呢?答案是肯定的。这种构成称为介子。第一个被发现的介子是π介子，它是在1948年由英国物理学家鲍威尔等人在高空宇宙线实验中发现的。因为当时质子与中子的质量比π介子大，所以人们把由三个夸克组成的粒子称为重子，而两个夸克组成的粒子称为介子。虽然后来又发现了比质子质量大得多的介子，但此名称一直延续了下来。利用宇宙线实验毕竟是“靠天吃饭”，为了加快对亚原子粒子的研究，实验物理学家们开始兴建加速器，发展高能粒子探测技术。在此之后，加速器实验中又发现大量不同的介子和重子，总计约两百多种。注意到介子和重子里的夸克数目不是两个就是三个，那么有没有四个或者五个甚至更多夸克组成的粒子呢?从理论上这是可以的，但是在实验上一直没有发现确切的证据。寻找四夸克态、五夸克态、乃至多夸克态一直是高能粒子物理实验上的一个吸引人的课题，它对我们更深入地去理解强相互作用很有帮助。     

e^＋e^－湮没中轻夸克碎裂为粲介子的研究

研究了e^ e^-湮没中“初始”轻夸克和胶子劈裂产生的e^-组合为D^-介子(包括D^-，Ds^-，D^-0)或D^-*介子(包括D*^-,Ds^*-，D^-*0)的过程．发现尤其在√s=Mz处，其产额相对较大，当限制D^-或D^-*的能量大于20GeV时，它和c夸克碎裂产物的不变质量谱在稍大于2MD^-附近有一个峰，这是该过程区别于其它D^-或^-*介子产生过程的显著特征．此过程产生的矢量介子基本上是纵向极化的，与实验上观测到的D^-*介子的纵向极化一致．     

LHCb实验组观测到正反D介子振荡现象

欧洲核子研究中心LHCb(大型强子对撞机上的一个实验)实验组的工作人员首次在实验测量中明确地观测到D介子从物质到反物质的振荡。以前的实验虽曾观测到过同样的振荡迹象,但是测量结果的统计显著性不高,而新的LHCb结果的统计显著性达到9.1s (s为统计标准偏差),明显好于5s这一粒子物理中作为一项新发现的“黄金标准”。粒子物理标准模型预言了4类介子会发生物质与反物质之间的振荡,如今这些振荡都已经在实验中观察到了。这项新的结果可以为粲介子中电荷守恒的破坏提供更多的证据,
　　LHCb 实验所用的探测器如图1所示。LHCb 实验的目的是研究B介子物理。B介子是含有一个底夸克或一个反底夸克的介子。但是在这种实验中发生的粒子碰撞也会产生其他介子,包括由一个粲夸克和一个反上夸克组成的中性的Do介子。Do介子可以振荡成由一个反粲夸克和一个上夸克组成的反粒子。     

Bell合作组发现新粒子

日本KEK实验室的Bell合作组发现了一种新的亚原子粒子，命名为“X(3872)”，这种粒子不能列入已知粒子的分类表中，理论家们推测可能是至今没有发现过的一种介子，这种介子含有4个夸克(有关论文将发表在Phys．Rev．Lett．上)，这一发现已被美国费米实验室的CDF合作组证实，他们把这种新粒子称为谜介子(mystery meson)。     

夸克与核力

发现中子以后的头三十年间,一直认为质子和中子(统称为核子)是构成原子核的基本粒子,它们之间的相互作用力是由它们之间交换介子而产生的.这种核力的介子交换理论解释了大量的实验,取得了相当的成功.但它将核子作为点粒子处理,而且无法解释核力的短程排斥心.后来,高能物理实验表明,质子、中子和介子都不是什么基本粒子,都具有内部结构,由夸克和反夸克构成.既然如此,那末,核子力与夸克之间的相互作用是什么关系?是否能从夸克之间的相互作用导出核力?这就是目前国内外正在迅速发展起来的关于夸克与核力问题的研究,它是一个值得重视的动向. 原…     

原子与原子核的新形态——介子原子和介子核

 普通原子核由质子和中子组成。随着实验和理论研究的发展,人们认识到还存在着另外一类奇特的原子和原子核--介子原子和介子核。这些新形态的原子和原子核在自然界中是很难找到的,原因是它们的寿命很短。只有在实验室中才能观测到这些奇特的原子和原子核,所以一直不太被人们了解。然而近年来,新的实验现象和新的理论分析使人们对介子原子和介子核有了新的认识。我们在介绍介子原子和介子核之前,首先对介子作一个简单的介绍。介子跟核子一样都是参与强相互作用的粒子,各种介子都是由一个正夸克和一个反夸克组成的两夸克系统。不同的介子由不同的夸克组成。     

在反应中的夸克对产生率、奇异抑制因子和重子介子比

利用夸克统计模型和强子产额的实验数据，研究了　反应中的夸克对产生率、奇异抑制因子和重子介子比，得到了这些量随能量的变化规律．     

在pp反应中的夸克对产生率、奇异抑制因子和重子介子比

利用夸克统计模型和强子产额的实验数据，研究了pp反应中的夸克对产生率、奇异抑制因子和重子介子比，得到了这些量随能量s的变化规律．     

J/Ψ粒子是由粲夸克和反粲夸克组成的束缚态的实验证明

叙述了J／ψ粒子是由粲夸克和反粲夸克组成的束缚态的实验证明的历史过程，以及发现J／ψ家族，一系列粲介子和粲重子的实验．人们可以从中获得有益的启示．     

奇特的"五夸克态"和重子中的五夸克成分

文章简要介绍了奇特的θ^＋五夸克态、质子中的奇异夸克成分和重子激发态中的五夸克成分等重子谱和重子结构方面的一些最新前沿进展．最新的高统计量实验结果表明，轰动一时的suudd五夸克态θ^＋（1540）很可能不存在．而最新的几个电弱相干实验给出一致的结果：质子的奇异磁矩和奇异半径很可能不为零，且均为正．理论分析表明，这意味着质子中的ssuud成分很可能主要是以夸克对有色集团的形式存在，而不是以传统的介子云无色集团的形式存在．对最轻的负宇称核子激发态N^＊（1535）一些性质的最新研究支持这种关于重子中的五夸克成分的新图像．     

e+e-湮没中轻夸克碎裂为粲介子的研究

研究了e+e-湮没中"初始"轻夸克和胶子劈裂产生的组合为介子(包括D-, D-s, 0)或*介子(包括D*-, D*-s, *0)的过程.发现尤其在s=MZ处,其产额相对较大,当限制或*的能量大于20GeV时,它和c夸克碎裂产物的不变质量谱在稍大于2M附近有一个峰,这是该过程区别于其它或*介子产生过程的显著特征.此过程产生的矢量介子基本上是纵向极化的,与实验上观测到的*介子的纵向极化一致.     

QCD中等时方程的赝标介子解

本文讨论在背景场量子色动力学框架中的等时方程赝标介子解. 方程的积分核由微扰和非微扰贡献两部分组成．微拔部分是通常的单胶子交换图的贡献；非微扰部分的贡献来自于最低阶的夸克和胶子凝聚效应. 当输入合理的夸克质量参数和耦合常数时，可以得到与实验相符合的赝标介子谱．     

对于组分夸克模型的几点评注

根据现有的格点QCD结果和手征对称自发破缺理论研讨了组分夸克模型中夸克囚禁和夸克介子耦合方案.指出了两体囚禁势不能直接推广应用于多夸克系统,σ介子作为双π交换的等效描述只能用于u,d夸克,不能用于s夸克.     

重离子碰撞中的矢量介子自旋排列

在非对心相对论重离子碰撞中,参与反应的系统具有巨大的轨道角动量,从而使产生的夸克胶子等离子体具有极强涡旋场,并通过自旋-轨道相互作用导致部分子的自旋极化,经过强子化导致重子的自旋极化以及矢量介子的自旋排列等可观测效应.矢量介子的自旋排列是指其自旋密度矩阵的00元素ρ00偏离1/3.在矢量介子衰变到两个赝标介子的过程中,衰变产物的极角分布只与ρ00有关,以此可以对自旋排列进行测量.理论研究表明,重离子碰撞过程中,重子的自旋极化反映了夸克自旋极化的时空平均效应,而矢量介子自旋排列则反映了夸克反夸克自旋极化的局域相空间关联.本文回顾了相对论重离子碰撞中矢量介子自旋排列的相关理论工作.重点以非相对论夸克融合模型为例,明确地计入夸克极化的相空间依赖性,展示了矢量介子自旋排列与夸克反夸克自旋极化特别是它们之间相空间关联的关系.本文还讨论了涡旋、电磁场、有效φ介子场以及它们的局域涨落对φ介子自旋排列的贡献,结果显示强作用场的时空关联效应是导致φ介子自旋排列的主要因素.矢量介子自旋排列为探索强相互作用物质和强相互作用场的性质提供了新途径.     

柱形夸克胶子等离子体的2π干涉学检测

在2п干涉学中,对不同的п源2п,关联函数可以是不同的. 如果在相对论重离子碰撞中出现柱形夸克胶子等离子体,п介子将从柱形夸克胶子等离子体表面发射,此时2п关联函数将出现一种特殊的振荡行为.这种振荡行为可以用来探明夸克胶子等离子体的存在性,同时也是相对论重离子碰撞中出现夸克胶子等离子体的一个信号.     

介子对振动模型中的海夸克和OZI规则

本文讨论了J^P=1^ˉ介子的对振动模型,包括它们的能谱、组态和衰变机制。由于不仅考虑了价夸克对的混合组态,而且同时考虑了真空中的海夸克对,有可能为这种介子的强子型衰变提出一种分类,从而对OZI规则作出相应的解释。     

相对论夸克模型和N—△能量劈裂

基于相对论夸克模型，在夸克层次上研究了N-△的质量和二者的能量劈裂，通过引入了赝标量π介子云效应，得到了π和核子宰的耦合常数gxNN，以及单胶子交换势和单π介子交换势分别对N-△能量劈裂的贡献，计算结果较好地与实验值得到了吻合。另外我们还比较了相对论与非对论夸克模型在处理上的不同。     

BaBar实验探测到新粒子

美国斯坦福大学的BaBar实验鉴别出了一种新粒子Ds(2 317) .这种粒子由一个粲夸克和一个奇异反夸克组成 .最近BaBar实验合作组的AntimoPalano在斯坦福直线加速器中心(SLAC)报告了这一结果 .夸克和反夸克具有 6种不同的“味” ,2个或 3个夸克可由胶子结合在一起 ,分别组成介子或重子 .上夸克和下夸克是夸克中最轻的 ,它们存在于中子和质子中 .奇异夸克、粲夸克、底夸克和顶夸克则比较重 ,不存在于普通的物质中 .但它们可在粒子加速器上通过高能碰撞而产生或在宇宙射线与大气中的原子相互作用中产生 .BaBar实验合作组包括来自美国、加拿…     

夸克-介子耦合模型

对夸克-介子耦合模型的研究进展及现状进行了简述.在此基础上,利用非拓扑孤子袋模型的思想和改进的夸克质量密度相关(IQMDD)模型,考虑夸克之间的排斥作用而加入ω介子,称为IQMDD-Ⅰ模型,得到了基态波函数和介子场满足的方程.利用平均场近似方法,通过得到的基态夸克波函数计算了核子的均方根半径和磁矩等可观测量,其结果与实验值吻合得较好.