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我国学者在奇特强子态理论研究中取得重要进展

2019-07-09 09:47:15 物理学 夸克 强子

 


图. 基于有效场论预言的七重态分子态的质量及自旋宇称。

Scenario A:Pc(4457)和Pc(4440)的自旋假设为3/2和1/2; Scenario B:Pc(4457)和Pc(4440)的自旋假设为1/2和3/2。它们的宇称均为负

  在国家自然科学基金项目(批准号:11522539,11735003)等支持下,北京航空航天大学耿立升教授课题组与法国Bordeaux 大学Mario Sanchez 博士及日本大阪大学Atsushi Hosaka教授合作,在奇特强子态理论研究中取得重要进展,利用考虑重夸克自旋对称性的有效场论方法,研究了最新的欧洲核子中心LHCb合作组的数据,认为LHCb合作组发现的3个共振态为 强子分子态,并根据重夸克自旋对称性预言了另外4个分子态的质量及自旋宇称。相关成果以“Emergence of a Complete Heavy-Quark Spin Symmetry Multiplet: Seven Molecular Pentaquarks in Light of the Latest LHCb Analysis”(最新的LHCb实验数据表明一个完整的五夸克七重态分子态已经初现雏形)为题,于2019年6月21日在线发表于Physical Review Letters(《物理评论快报》)。论文链接:https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.122.242001。

  探索物质的基本结构一直是物理学的重要前沿课题。谱学的研究在认识微观世界物理规律的过程中发挥了重大的作用,推动了从量子力学到原子核物理中的壳模型与集体模型的建立。

  2019年LHCb合作组在 衰变的 的不变质量谱上,发现了3个窄的共振峰。基于模型无关的有效场论分析,耿立升教授课题组指出这些五夸克态很可能是 的分子态。在 系统,重夸克自旋对称性意味着, 领头阶相互作用仅需要由具有两个低能有效常数的接触势描述。利用LHCb合作组新观测到的Pc(4440)和Pc(4457)作为输入,预言的 束缚态的质量与Pc(4312)非常接近, 束缚态的质量与先前发现的Pc(4380)非常接近。此外,该有效场论方法还预言了存在自旋分别为1/2,3/2和5/2的三个 分子态(见图)。

  耿立升教授课题组认为这些分子态非常有可能是第一个完整的七重态分子态。如果该多重态的其它成员被后续的实验所证实,这将是应用重夸克对称性解释奇特强子态的一次重要成功应用,有可能揭开重味强子谱研究的新篇章,进一步推动对非微扰强相互作用的认知。

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