BESIII上胶球的寻找和轻介子谱的研究
批准号:
11935016
项目类别:
重点项目
资助金额:
340.0 万元
负责人:
沈肖雁
依托单位:
学科分类:
强相互作用与强子物理
结题年份:
2024
批准年份:
2019
项目状态:
已结题
项目参与者:
沈肖雁
中文摘要
描述强相互作用的量子色动力学理论--QCD在高能下的“渐进自由”性质已被大量实验证实,而低能下的QCD理论尚待进一步的实验检验。有许多重大问题亟待实验回答,如“自然界是否存在由新型强子构成的新的物质形态?低能下如何描述强相互作用系统”等。目前自然界已发现的强子均由2个或3个夸克组成,而QCD理论预言了多于3个夸克的多夸克态、夸克与胶子组成的混杂态和纯胶子组成的胶球等新型强子态的存在。但迄今为止,实验上还未确认新型强子态的存在。J/ψ辐射衰变是丰胶子过程,被公认为是研究和寻找胶球的理想场所。BESIII完成了100亿J/ψ事例样本的获取。我们拟利用这一前所未有的高统计量高质量的J/ψ数据样本,对1-2.5GeV区间的轻介子谱进行系统研究,确认胶球态。研究结果将对我们理解强相互作用的色禁闭,检验和发展QCD理论具有重大的意义。
英文摘要
QCD, a fundamental theory of the strong interactions, is verified at short distances but is not well tested due to the non-perturbative effects at long distances. These effects are basic to the internal structure of hadrons and the spectrum of hadronic states. All the observed hadrons are composite objects with mesons made of a quark-antiquark and baryons made of three quarks, from naïve Quark Model. While QCD describes the interactions of quarks and gluons and thus predicts the existence of other types of hadrons with explicit gluonic degrees of freedom -- glueballs and hybrids, as well as with the number of quarks larger than 3 -- multi-quark states. Glueballs are expected to be copiously produced in J/ψ radiative decays. BESIII just accumulated 10 billion J/ψ events. We plan to study the meson spectroscopy and identify the glueballs in the mass region of 1-2.5 GeV, with BESIII 10 billion J/ψ. The results will be very important in understanding the strong interactions in the strongly coupled non-perturbative regime, and therefore testing and developing QCD.
描述强相互作用的量子色动力学理论--QCD在高能下的“渐近自由”性质已被大量实验证实,而低能下的QCD理论尚待进一步的实验检验。有许多重大问题亟待实验回答,如“自然界是否存在由新型强子构成的新的物质形态?低能下如何描述强相互作用系统”等。目前自然界已发现的强子均由2个或3个夸克组成,而QCD理论预言了多于3个夸克的多夸克态、夸克与胶子组成的混杂态和纯胶子组成的胶球等新型强子的存在。J/ψ辐射衰变是丰胶子过程,被公认为是研究和寻找胶球与混杂态的理想场所。本项目的主要研究内容是,在北京谱仪实验III(BESIII)上系统研究介子谱,从而研究和寻找混杂态和胶球。利用BESIII获取了100亿J/psi和27亿psi(3686) 事例样本,我们对1到2.5GeV区间的轻介子谱进行了研究,取得了一系列重要成果。特别是,通过开展J/psi衰变到gamma eta eta’过程的分波分析,首次在eta eta'谱中发现同位旋标量1-+共振态η1(1855),其显著性大于19 sigma。JPC=1-+量子数不可能由简单的qqbar系统形成。因此,具有奇特量子数的强子态必然是超出夸克模型的新型强子。研究成果具有重要的科学意义。我们还在更多的衰变过程中寻找和研究同位旋矢量1-+态 pi1(1600);寻找含粲夸克的1-+态。利用 J/psi辐射衰变,我们还研究了eta(1295),eta(1405),X(2370)等赝标量粒子以及f0(1500)和f0(1710)标量粒子的衰变性质,为理解赝标量介子谱、标量介子谱和确认胶球提供重要实验信息。
在BESIII和PANDA实验上寻找新型强子态和研究强子谱
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批准号:--
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项目类别:国际(地区)合作与交流项目
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资助金额:298万元
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批准年份:2020
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负责人:沈肖雁
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依托单位:
北京谱仪实验III上超子激发态的实验研究
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批准号:11375204
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项目类别:面上项目
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资助金额:106.0万元
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批准年份:2013
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负责人:沈肖雁
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依托单位:
探讨粒子自旋、宇称分析的新方法
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批准号:19605007
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:10.0万元
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批准年份:1996
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负责人:沈肖雁
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依托单位:
国内基金
海外基金