[爆卦] 北京BESIII光譜儀可能發現了夸克膠球

https://journals.aps.org/prl/pdf/10.1103/PhysRevLett.132.181901

由全球600名科學家組成的團隊在本月《物理評論快報》上發表論文,該團隊可能發現了量子色動力學（QCD）預言的“膠球”,實驗精度達到了11.7個標準差(5個標準差是被認定為
發現的基本門檻)。

膠球是由膠子組成的複合粒子,在量子色動力學（QCD）中,膠子是傳遞強相互作用的粒子,QCD預言膠子互作能形成穩定的複合態-膠球,然而實驗中從未發現過這種粒子。

J/ψ粒子的衰變過程會牽涉到大量膠子,被認為是尋找膠球的理想環境。J/ψ粒子極不穩定,會在7.2x10^-21秒內衰變成其它更輕的粒子,26%的機率會產生光子,64%的機率產生3個膠子,9%的機率會產生光子和兩個膠子。

北京正負電子對撞機可以產生大量的J/ψ粒子。2011年金山教授與黃燕萍研究員在分析J/ψ → γKS KS η' 的衰變模式時發現了平均質量為2370 MeV/c2的粒子,質量落在預言膠
球範圍內,該粒子被命名為X(2370) 。

這項研究中,科學家分析北京正負電子對撞機的北京譜儀III過去10年產生的100億個J/ψ
粒子的衰變資料樣本,發現了質量為2395 MeV/c2 (1.78x10^-30公斤)的X(2370)與理論預言中的膠球質量一致(2019年格點QCP最新理論預測質量為2395 ± 14 MeV/c2 )。

為了證明它就是膠球,還需要確認其自旋-宇稱量子數是否確實為零自旋-負宇稱,因為這是預言的膠球特徵之一,科學家使用複雜的部分波分析技術首次測量了這種粒子的自旋-宇稱量子數,結果顯示它與科學家長期尋找的標準模型理論中最輕贗標量膠球的特性(自旋為0，宇稱為負)完全一致。

儘管這是目前膠球存在的最有力證據。但科學家仍保持謹慎,因為該結果也有可能是其他夸克狀態(例如四夸克)。另外X(2370) 的生產率和支化率並不完全符合最初的理論預期。

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