北京谱仪实验首次测定X(2370)粒子自旋宇称量子数—支持其赝标量胶球理论解释

北京谱仪实验首次测定X(2370)粒子自旋宇称量子数 — 支持其赝标量胶球理论解释



时间 : 2024-05-02　　　　　
近日，北京正负电子对撞机上北京谱仪III实验首次测量了X(2370)粒子的自旋宇称量子数，结果为0-。这一实验结果支持X(2370)粒子是理论上预言的最轻赝标量胶球的解释。论文于2024年5月2日以编辑推荐（Editor’s Suggestion）的方式发表在《物理评论快报》上(Phys. Rev. Lett. 132,181901 (2024))。
在粒子物理学标准模型中，胶子是传播强相互作用的基本粒子。根据描述强相互作用的基本理论——量子色动力学的规范理论特性，胶子间可以存在自相互作用而形成束缚态——胶球。量子色动力学预言存在的胶球是自然界中唯一由基本粒子自相互作用形成的粒子。因此，在实验上寻找胶球对检验量子色动力学理论具有非常重要的意义。
X(2370)粒子是2011年由时任中国科学院高能物理研究所研究员的金山教授与博士后黄燕萍合作在北京谱仪III实验上通过研究J/ψ→γπ+ π- η'衰变过程中发现的新粒子，这是实验上首次在J/ψ粒子的辐射衰变过程中观测到与格点量子色动力学理论赝标量胶球预期质量一致的粒子。由于胶球被认为应该在J/ψ粒子的辐射衰变中丰富地产生，而且π+π- η'模式可能是赝标量胶球的主要衰变模式之一，这些产生和衰变性质都支持X(2370)粒子是胶球的解释。因此在实验上测定X(2370)粒子的自旋宇称量子数对确认其是否为赝