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胶子对质子质量的直接贡献为80%以上

2019-11-06 13:37:33 |来源:​匿名

研究人员在托马斯·杰斐逊的国家加速器设施中研究胶水探测器。资料来源:物理学家网络

每日科学(记者刘霞)——美国物理学家在新一期《物理评论快报》上写道,他们首次通过光子-质子碰撞测量了称为J/ψ介子的亚原子粒子。初步结果表明,胶子对质子质量的直接贡献超过80%。研究人员表示,这项测量是在以前未探索过的能源区域进行的,预计将开辟新的研究领域。

j/ψ介子由一个迷人的夸克和一个反迷人的夸克组成。它由光子-质子碰撞产生,因此携带质子中胶子的信息。夸克是基本粒子,质子和中子由夸克组成。胶子让夸克“依偎”在一起。丁肇中和其他团队发现了j/ψ介子。1976年,丁肇中等人获得了诺贝尔物理学奖。

佛罗里达州立大学强子物理小组是美国能源部托马斯·杰斐逊国家加速器设施gluex协作小组的关键成员。他们希望找到与胶子有关的新信息。

在实验中,研究人员向gluex分光计发射光子束。光子束穿过液态氢罐,并与其中的质子发生反应。探测器随后开始测量碰撞中产生的粒子,物理学家可以重建碰撞细节,获得更多关于产生的粒子的信息。

从2016年开始,研究人员每年可以收集大约100万到200万千兆字节的数据。他们说,与以前的研究相比,新的测量是在较低的能量阈值下进行的,这意味着新的测量对质子中胶子的分布及其对质子质量的贡献更加敏感。

结果表明,产生的J/ψ介子比预期的多,这意味着胶子对质子和整个原子核的质量贡献更大,胶子对质子质量的直接贡献超过80%。

科学家们仍在进行进一步的测量,希望对构成原子核的粒子和力有更深入的了解。当测量碰撞中产生的J/ψ介子时,也可以发现其他含有夸克的亚原子粒子。gluex团队也一直在寻找五夸克,但迄今为止还没有发现。早些时候,中国清华大学科学家参与的lhcb实验发现了五夸克态的痕迹。

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