6788js金沙国际

科研人员在核子一维结构的理论研究方面获进展

  

  人类对于物质结构的探索从未终止,并正深入到更小的尺度---夸克和胶子。它们对理解可见物质世界的主要质量来源---核子的内部结构具有决定性的意义。近年来的高精度实验发现,质子和中子的一维结构在类时空间都具有随能量振荡的行为。但对于该行为的动力学起源,特别是它们与核子结构是否有关,目前不同的理论给出了完全不同的解释。 

  近日,6788js金沙国际夸克物质中心的科研人员和云南大学、德国吉森大学的合作者在核子一维结构的理论研究方面获进展。研究发现,中子和质子电磁形状因子的振荡来自于矢量介子,其相位差与核子结构有直接关系,相关成果以Letter的形式发表在Physical Review D 上。 

  在类时实验的测量中,核子结构的贡献远大于阈上矢量介子。研究人员发现,可以据此做微扰展开,其最大贡献来自于两者之间的干涉,它自然地导致核子电磁形状因子随着能量衰减的振荡行为,其振荡频率与矢量介子的寿命(即衰变宽度)直接相关。这种微扰展开的次要贡献不到最大贡献的10%,而现有实验数据的相对误差约为10%,导致实验数据无法区分各种理论模型(见下图)。 

  为了解决这个问题,基于中子和质子振荡的振幅相等的实验事实,研究人员进一步通过同位旋分析,确认每一个振荡周期具有特定的同位旋,从而证实它们的动力学起源是阈上的矢量介子激发。理论研究表明,实验发现的中子和质子振荡之间的相位差与核子结构直接相关,从而否定了振荡本身与核子结构直接相关的传统认识,解决了理论上长期以来的争论。 

  核子一维结构的研究是核子三维图像的基。美砺垩芯课菇ê俗尤枷竦於嘶。 

  该工作得到了国家自然科学基金联合项目、中科院战略性先导科技专项B的支持。文章链接: 

  https://doi.org/10.1103/PhysRevD.105.L071503 

   

   

    图:扣除连续性部分后,质子(上图)和中子(下图)在类时空间中随能量周期性振荡,两者有一个相位差。实验数据的精度不能区分图中的三种理论模型。 

    

 。ê俗咏峁故   供稿) 

6788js金沙国际(集团)责任有限公司