国科大物理学院LHCb实验团队发现新的粲重子激发态

  • 粒子物理实验组 (物理科学学院)
  • 创建于 2020-06-05
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  中国科学院大学(以下简称“国科大”)物理科学学院LHCb实验团队与英国爱丁堡大学团队合作,利用LHCb实验采集的质子-质子对撞数据,发现了新的粲重子激发态,并测量了其质量和自然宽度。该成果于6月4日作为编辑推荐(Editors’ Suggestion)发表在物理领域顶级期刊《物理评论快报》【Phys. Rev. Lett. 124 (2020) 222001】上,并在 Physics 杂志上进行介绍(Featured in Physics)。

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图:粲重子不变质量谱

  按照粒子物理的夸克模型,自然界存在六种夸克:上(up,u)、下(down,d)、奇异(strange,s)、粲(charm,c)、底(bottom,b),顶(top,t),前三种较轻,后三种较重。重子由3个夸克组成,像人们熟知的质子便是一种重子,由三个轻夸克(两个上夸克和一个下夸克)组成。此次发现的粲重子由一个重夸克(粲夸克)和两个轻夸克组成,其质量约为质子的三倍。对粲重子质量谱的研究有助于加深我们对于夸克模型和强相互作用的理解。

  国科大物理科学学院何吉波教授和研究生许智豪对该研究有突出贡献。许智豪本科就读于重庆大学,现为国科大研究生一年级学生。“这可以说是科创计划研究的附产品”,何吉波介绍说,“2018年我们在开展一项科创计划研究的时候,发现有不明来源的物理本底,在研究误鉴别本底的时候发现了这些新的粲重子激发态。我们申请在LHCb实验粲物理工作组报告时,获悉英国爱丁堡大学的同事也在开展相关研究,我们同时在粲物理工作组周会上首次报告该发现,而后一起合作完成该研究”。

  国科大粒子物理实验组教师从2016年开始全面开展“科创计划”,每年利用暑假时间对来自全国各高校的“科创计划”项目同学进行集中培训,而后利用周末时间分组指导他们开展科研。由于大型粒子物理实验涉及知识面广,物理数据分析难度大,结果发布前需要经过合作组内部层层严格评审,研究周期长。何吉波介绍说,“该研究也作为许智豪同学2019年春季学期的本科毕业论文题目,在重庆大学吴兴刚老师和我的联合指导下稳步推进”。与“双粲重子Ξcc++质量的精确测量”一样,这是得到中国科学院“科创计划”支持的又一项成果。

 

责任编辑:余玉婷