记者5月17日从中国科学院高能物理研究所获悉,科研人员利用北京正负电子对撞机实验装置北京谱仪III,首次测得X(2370)粒子的量子态性质,发现其质量和产生、衰变性质都与科学界长期以来寻找的胶球特性一致,提供了胶球存在的有力实验证据。

  该研究主要由中国科学院高能物理研究所黄燕萍研究员、南京大学金山教授、中国科学院高能物理研究所博士生张鹏共同完成,相关成果已在国际学术期刊《物理评论快报》发表。

  J/ψ粒子辐射衰变到X(2370)粒子示意图。(中国科学院高能物理研究所供图)

  “胶球是粒子物理学标准模型的重要预言。”金山介绍,胶子是传播强相互作用的基本粒子,就像光子传播电磁相互作用一样。粒子物理学标准模型认为,胶子之间可以相互吸引而形成一个新的束缚态粒子——胶球,但此前,这种自相互作用及胶球从未被实验发现。

  X(2370)粒子是研究团队于2011年在北京谱仪III实验中发现的一种新粒子。“此项研究中,团队通过复杂的量子态干涉分析,首次测量了X(2370)粒子的自旋-宇称量子数,及质量、产额等基本性质。”黄燕萍说,实验结果与标准模型理论中最轻赝标量胶球的特性一致,是支持胶球存在的强有力实验证据。

  “这一发现得益于北京谱仪III的优良设计,特别是对带电粒子和光子的高精度探测,大大提高了信号噪声比。”北京谱仪III国际合作组中方发言人、中国科学院高能物理研究所李海波研究员说,此项成果对于检验粒子物理标准模型、进一步推进粒子物理理论发展具有重要意义。(记者张泉)

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