ψ介子中的膠子是功臣

美國物理學家在新一期《物理評論快報》雜誌撰文稱,他們藉助光子—質子碰撞,首次對一種名為J/ψ介子的亞原子粒子進行了測量。初步結果表明,膠子對質子質量的直接貢獻為80%以上。研究人員稱,測量在以前未探索過的能量區域進行,有望開闢新研究領域。

質子質量,J/ψ介子中的膠子是功臣

J/ψ介子由一個粲夸克和一個反粲夸克組成,由光子—質子碰撞產生,因此攜帶有質子中膠子的信息。夸克是一種基本粒子,質子和中子都由夸克組成;而膠子讓夸克“偎依”在一起。J/ψ介子由丁肇中等團隊發現。1976年,丁肇中等人因此榮膺諾貝爾物理學獎。

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介子是自旋為整數、重子數為零的強子,參與強相互作用。介子類包括帶正負電的以及中性的π介子,帶正負電的以及中性的κ介子,和發現的η介子。介子的靜態質量介於輕子和重子之間,所以取名為介子,介子的自旋量子數為零。

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研究從2016年開始,研究人員每年能收集約100萬至200萬千兆字節的數據。他們表示,與以往研究相比,新測量在更低的能量閾值下進行,這意味著新測量對膠子在質子中的分佈以及它們對質子質量的貢獻更敏感。

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結果表明,產生的J/ψ介子比預期要多,這意味著膠子對質子以及整個原子核質量的貢獻更大,膠子對質子質量的直接貢獻為80%以上。

科學家們仍在進行進一步測量,希望對組成原子核的粒子和力有更深入的瞭解。在測量碰撞中產生的J/ψ介子時,還可以尋找其他包含粲夸克的亞原子粒子。


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