现代物理研究所严亮团队国际合作研究 在粲夸克偶素衰变产生的超子极化研究中获重要进展

作者:摄影: 视频: 来源:现代物理研究所发布时间:2020-08-05

近日,复旦大学现代物理研究所青年研究员严亮团队同瑞典乌普萨拉大学、中科院高能物理研究所、意大利都灵大学等单位开展国际合作研究,在粲夸克偶素衰变产生的超子极化研究中获得重要进展。在BESIII国际合作组的相关研究成果以“S+ and Anti-S- Polarization in the J/y and y(3686) Decays”为题发表于国际顶级物理学术期刊《物理评论快报》(Physical Review letters)。

超子是质量超过核子,组成中包含奇异夸克的重子,它们可以通过强相互作用产生,并通过弱相互作用衰变。在1956年,李政道和杨振宁提出弱衰变过程中的宇称不守恒,提出可以通过超子衰变来验证,并在1957年,因为发现弱相互作用中的宇称不守恒获得了诺贝尔物理学奖。更进一步,为了解释宇宙中物质反物质不对称之谜,科学家们致力于电荷共轭和宇称(CP)破缺的机制研究。S+超子和反S-超子的衰变是寻找CP破缺的一个重要场所。如果CP变换是守恒的,那么S+超子和其反粒子的衰变参数大小相同,符号相反,因此它们的衰变参数之和为零。如果在实验上得到了非零的测量结果,意味着观察到了CP破缺。

利用北京谱仪实验(BESIII)上收集到的J/yy(3686)数据,在S+超子和其反粒子组成的自旋纠缠系统中,科研人员首次观测到S超子的极化现象。并同时测量了S+超子和反S-超子的衰变参数,检验了超子衰变中的CP守恒,在4%灵敏度下未发现CP破缺现象。对于极化的观测值和反-超子的衰变参数都是国际上的首次测量结果,并且大幅提高了其它参数的测量结果,为进一步研究超子极化和CP对称性破缺等前沿课题建立了基础。

BEPCII鸟瞰图 

极化随极角变化图

论文链接:URL: https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.125.052004

         DOI: 10.1103/PhysRevLett.125.052004


制图:实习编辑:占晓红责任编辑:李沁园

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