中国极化电子—离子对撞机

电磁相互作用把质子与电子束缚起来,形成氢原子。人类对于电磁相互作用的深刻认识发展出智能手机和信息技术,给日常生活带来了极大的便利。相比之下,夸克和胶子如何被强相互作用束缚从而形成质子与中子,人类还缺乏充分的认识。因此,全球的中高能核物理学家提出了建设未来高精度极化电子—离子对撞机以对其进行更深入的研究。文章主要介绍中国极化电子—离子对撞机实验上的物理问题,以及量子色动力学格点计算在这些物理研究中的重要作用。     

电子-离子对撞机上开展核子及其激发态研究的建议

核子及其激发态性质研究一直是中高能核物理的一个重要研究领域。然而,到目前为止,对核子及其激发态内部结构的了解还处在初级阶段。首先介绍了核子及其激发态研究现状,指出了三夸克模型在描述核子特别是核子激发态内部结构方面存在很大的缺陷。为解决传统三夸克模型的不足,有一种新的观点认为虽然独立的五夸克态不存在,但是核子及其共振态中存在可观的五夸克激发。这种五夸克图像提供了一个描述核子内部结构的新见解,给出了与经典三夸克图像相当不同的核子激发态谱预言,还有待实验检验。目前国内外正在论证的电子–离子对撞机(EIC)将是研究核子结构下一代最重要的加速器装置,被视为"超级电子显微镜"。由于EIC有较高的能量和亮度,特别是低本底等优势,可以开展核子及其激发态性质的研究以及新强子态研究。     

阈效应和奇特强子态信号

综述了量子色动力学奇特强子态研究中的一些热点问题,特别强调了有效理论研究强子分子态可以合理考虑阈效应和“三角奇异性”对近阈奇特强子态性质的重要影响,综合分析这些可能的机制可以帮助我们更好地理解强子谱。     

大型强子对撞机LHC上的ALICE实验

ALICE 大型离子对撞机实验(A Large Ion Collider Experiment)是欧洲核子中心(CERN) 的大型强子对撞机LHC 上的4 个主要国际合作项目之一。合作组包括36 个国家的132 个研究单位的约1200 位物理学家、工程师和技术工人。其中包括约200 多研究生。中国原子能科学研究院、华中师范大学和华中科技大学参与了ALICE国际合作。     

中国超级陶粲装置

在粒子物理研究领域,陶粲能区具有独特的性质、丰富的前沿物理课题和重大的科学发现潜力,是该领域重点关注的能区之一。为了使我国在该研究领域继续引领世界,依托中国科学技术大学的国家同步辐射实验室,核探测与核电子学国家重点实验室等研究平台,科学家提出建设一台新一代的正负电子对撞机——超级陶粲装置。新一代的超级陶粲装置的设计亮度大于0.5×10³⁵ cm^-2 s^-1,对撞的质心能量覆盖2—7 GeV,相关性能比当前正在运行的北京正负电子对撞机BEPCII 有大幅度的提升。该装置将为探索宇宙中正反物质的不对称性(CP破缺)、深入研究强子内部结构及非微扰强相互作用本质、寻找奇异物质和超越标准模型的新物理现象等前沿重大课题提供关键平台。陶粲装置的预研和建设对我国现有已掌握的高能加速器和探测器相关关键技术提出了重大挑战,对我国的基础科学研究、高新技术的发展以及相关综合性人才的培养等方面具有重要的科学意义和战略地位。     

μ子对撞机及中微子工厂国际研究现状

 对未知世界的好奇,对真理的孜孜追求,是推动人类文明发展的重要动力。伽利略研磨了透镜,把人类的视野延伸到太阳系外,观测远距离大尺度的宇宙天体。进而,科学家又把注意力转向小尺度物质时空。自普朗克撞开量子大门,人类对微观世界的研究思维发生了革命性的变化。     

核子(强子)结构和性质的QCD研究

核子 (强子 )是夸克、胶子的束缚态 ,由量子色动力学 QCD描述。由于 QCD的基本特性(高能标度下的渐近自由、低能标度下色禁闭及动力学手征对称性破缺 ) ,对核子 (强子 )结构和性质的 QCD图象是标度相关的 .在高能标度下描述强子的是与探测强子结构的硬过程相联系的QCD部分子模型 .强子的夸克、胶子结构信息通过 QCD部分子求和规则得到 .QCD微扰论是适用的理论 .在低能标度时 ,必须发展 QCD非微扰途径来描述核子 (强子 )物理 .这里简要地讨论各种非微扰途径 (格点 QCD、Dyson- Schwinger方程、有效场论、QCD求和规则 )的某些结果和进展 ,并指出 QCD真空结构在描述低能标度下强子物理中担任重要角色 . The nucleon (hadron) is the bound state of guarks and gluons, which is described by the quantum chromodynamics (QCD). Due to the basic properties of QCD (the asymptotic freedom at the high energy scale, the color confinement and the dynamical chiral symmetry breaking at the low energy scale), the QCD picture for the nucleon’s (hadron’s) structure and property is scale dependent. At high energy scale, the QCD parton model, which is relative to the hard process for testing the...     

五夸克态进展

对2003年和2004年强子物理研究中的热点——五夸克态,从实验进展和理论研究上进行了较为详细的介绍,对研究的现状进行了评价和展望,同时介绍了国内一些研究小组在五夸克态研究中做出的贡献.     

类铍钛离子态-态双电子复合速率研究

研究了类铍Ti18+离子三类态-态双电子复合过程,基于多组态准相对率自洽场方法和扭曲波方法,计算了该离子在电子温度 0.01~1.0keV范围内的态-态双电子复合速率系数,并讨论了它们随电子温度、复合类型和上下能态的变化。     

高离化金离子态-态双电子复合速率系数

研究了类铍Au⁷⁵⁺离子三类态-态双电子复合过程，基于多组态准相对论自洽场 方法和 扭曲波方法，计算了该离子在电子温度0.6—10.0keV范围内的态-态双电子复合速率系数， 并讨论了它们随电子温度、复合类型和上下能态的变化. 关键词： 75+离子')" href="#">Au⁷⁵⁺离子 态-态双电子复合     

Design of the Central Solenoid of the HV Electron Cooling System for the NICA Collider

Physics of Particles and Nuclei Letters - The HV electron cooling system designed at the Budker Institute of Nuclear Physics for the NICA collider is the world’s only setup developed for a...     

Matter formed at the BNL Relativistic Heavy Ion Collider

We suggest that the "new form of matter" found just above T(c) by the Relativistic Heavy Ion Collider is made up of tightly bound quark-antiquark pairs, essentially 32 chirally restored (more precisely, nearly massless) mesons of the quantum numbers of pi, sigma, rho, and a1. Taking the results of lattice gauge simulations (LGS) for the color Coulomb potential from the work of the Bielefeld group and feeding this into a relativistic two-body code, after modifying the heavy-quark lattice results so as to include the velocity-velocity interaction, all ground-state eigenvalues of the 32 mesons go to zero at T(c) just as they do from below T(c) as predicted by the vector manifestation of hidden local symmetry. This could explain the rapid rise in entropy up to T(c) found in LGS calculations. We argue that how the dynamics work can be understood from the behavior of the hard and soft glue.     

Design of the 2.5 MV Electron Cooling System and the Potential for Increasing NICA Collider Luminosity

The design and capabilities of the electron cooling system for the NICA collider are discussed. This system should suppress the intrabeam scattering and beam–beam interactions.     

Multipurpose Detector MPD for the Study of Strongly Interacting Matter at the NICA Collider

Physics of Atomic Nuclei - A new accelerator complex NICA (Nuclotron-based Ion Collider facility) for the study of the collisions of heavy ions and polarized particles is under construction at JINR...     

Recent results from the Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC)

The most recent physics results obtained at the Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC) are surveyed. The survey is devoted to considering p + p, Cu + Cu, and Au + Au systems of colliding nuclei at c.m. energies of √ ^s NN = 200, 62.4, and 22.4 GeV. The results obtained within the first years of collider operation are discussed. New data on the production of high-transverse-momentum particles are presented. Manifestations of collective flows, such as the radial and elliptic flows, as well as the formation of a shock wave and a ridge, are considered. The results concerning heavy-quark production are also discussed.     

北京正负电子对撞机上QCD的精确检验

广义的Crewther关系式可以把正负电子湮没过程中强子产生的分支比R=σ(e⁺e^－→强子)/σ(e⁺e^－→μ⁺μ^－),同轻子核子深度非弹性散射中的Bjorken求和规则和Gross-UewellynSmith求和规则联系起来,提供一个没有标度和重整化方案任意性的有关量子色动力学(QCD)物理量的基本关系式.强子产生分支比R可以在升级后的北京正负电子对撞机或τ–粲工厂上进行精确的测量,从而提供对QCD的精确检验.