北京谱仪实验组:打开寻找奇特态粒子的大门

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北京谱仪实验组:打开寻找奇特态粒子的大门

12月24日下午,美国科学院院士Stephen L.
Olsen教授在物理楼报告厅做了一场题为“Searching for new types of
hadrons”的学术报告。物理学院鲁公儒教授主持报告会,并致欢迎辞。中科院高能所、“中科院百人计划”入选者李海波研究员与我校物理学院王学雷、杨亚东、常方高、马恒等多名教授和近百名研究生参加了报告会。

编者按:近年来,在国家自然科学基金委员会的资助下,一大批在国内外具有重要影响的科研成果脱颖而出。本报从今天起开设“走基层
看创新——重大科研成果见闻”栏目,报道介绍一批2013年在国家自然科学基金资助下产生的重大成果。

Stephen L.
Olsen院士围绕“解决在高能物理BES和BELLE实验中出现的一些难题”这一核心,回顾了质子、中微子和介子等的发现历史;指出了在高能物理BES和BELLE实验中出现的一些共振峰对应的新粒子态,目前虽然可以探测出其相应的粒子的质量,但现在的理论模型难以确定这些峰对应的粒子类型。Stephen
L.
Olsen院士从重子和介子的组成情况入手,推测了这些共振峰混合态X,Y等的组成情况所蕴含的粒子信息。

■本报记者 彭科峰

报告会上,Stephen L.
Olsen院士渊博的学识、独到的见解,给在场师生留下了深刻的印象。

人们对于构成物质世界的基本粒子的探索,总是永无止境。

Stephen L.
Olsen教授来自美国夏威夷大学物理系,是美国科学院院士、国际上知名的高能物理实验家、美国康奈尔大学CLEO实验的创始人之一。先后参加了6个国际高能物理实验合作组,曾任日本BELLE国际合作组发言人。于1998年至2002年任中科院高能所北京谱仪合作组美方发言人,是中美高能物理合作的发起人之一。他主要从事charm物理研究,最早发现了多夸克态,此项发现可能暗示有新的charm粒子谱的存在,受到国际同行的高度评价。

在很长一段时间内,原子被认为是构成物质的最小微粒。直至20世纪初,物理学家才发现原子并不是最小的微粒。原子由原子核和电子组成,而原子核又由质子和中子组成,质子和中子则由更小的“小不点”——夸克组成。所有的物质均由6种夸克和6种轻子(如正、负电子,中微子等)组成,物理学家将其统称为“基本粒子”。

(物理与信息工程学院 路战胜 张艳菊)

如今,中国的科学家正在这一舞台上作出重要贡献。去年3月,北京谱仪Ⅲ实验国际合作组宣布发现了可能的四夸克态Zc。今年,该合作组再度宣布发现性质类似的Zc/Zc。

在探索物质基本粒子的道路上,北京谱仪实验组的科学家正在大步前行。

传统的夸克模型认为,介子由一个夸克和一个反夸克组成,重子由三个夸克或三个反夸克组成。介子和重子统称为强子,但在高能物理领域,描述强相互作用的理论并不排除以其他方式组成的粒子,例如多夸克态、胶子球、夸克胶子混杂态等。

长期以来,科学家对这些奇特强子的寻找从未止步。“尽管国际上很多实验对强子谱进行了广泛研究,发现了一系列新的共振结构,但由于数据的匮乏和理论的局限,尚不能确定这些粒子的属性。”中科院高能所所长王贻芳介绍说。

澳门新萄京5566com,北京谱仪实验的科学家在“偶然”中发现了可能的奇特态粒子。

中国科学院大学教授、北京谱仪Ⅲ实验国际合作组联合发言人郑阳恒介绍说,2005年科学家发现一个用夸克模型很难解释的奇特粒子Y。“我们在Y能区获取数据样本,试图对其性质进行进一步探索。在这一过程中,北京谱仪实验Ⅲ国际合作组发现了Zc。可以说,我们是比较幸运的。”
2013年3月26日,BESⅢ合作组对外宣布了这一发现。由于Zc含有一对正反粲夸克且带有和电子相同或相反的电荷,提示其至少含有四个夸克——这极有可能是科学家长期寻找的介子分子态或四夸克态。

成功离不开基金委的资助

中国科学家的发现得到国际物理学界的高度评价。