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LHCb实验首次发现双粲重子,武汉大学团队做出突出贡献

来源:武汉大学物理科学与技术学院 发布时间:2017-07-07 11:41:20 点击次数:

        北京时间2017年7月6日,欧洲核子研究中心(CERN)大型强子对撞机(LHC)上的LHCb实验组宣布发现双粲重子Ξ_cc^(++),欧洲核子研究中心专门对该研究成果进行了新闻发布。LHCb国际合作组已将研究论文提交至《物理评论快报》。

        双粲重子的Ξ_cc^(++)含有两个c夸克(中译为“粲夸克”)和一个u夸克(中译为“上夸克”),理论预期其内部结构迥异于普通重子,对其性质的细致研究将有助于人类深入理解物质的构成和强相互作用力的本质。实验上发现Ξ_cc^(++)的质量大约是3621兆电子伏特,通过弱相互作用衰变到Λ_c^+重子和三个轻介子K^- π^+ π^+,其质量分布如下图所示:

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        LHCb是欧洲核子研究中心大型强子对撞机上的粒子物理实验装置之一,合作组由来自16个国家72个单位的1185名成员组成。 LHCb中国组由清华大学、华中师范大学、中国科学院大学和武汉大学的研究人员组成,在强子性质和电荷宇称对称性破缺等方面的研究中成绩突出,Ξ_cc^(++)粒子的发现无疑进一步巩固了中国组在国际合作中的地位。LHCb国际合作组发言人Giovanni Passaleva教授高度评价中国组的贡献:“LHCb的中国科学家对该粒子的发现做出了关键性贡献。这是他们在实验上长期不懈努力的成果。[注1]”

        多年来LHCb中国组坚持理论和实验相结合,始终与国内的粒子物理理论家保持着密切的合作关系,国内理论家对Ξ_cc^(++)的发现同样功不可没,获得了LHCb国际合作组的尊重。“中国的理论家也提供了重要帮助,他们的关键建议引导该分析在正确的方向上取得了突破。[注2]” Giovanni Passaleva教授说。

        由武汉大学物理科学与技术学院“青年千人”孙亮教授、蔡浩副教授组成的研究团队在Ξ_cc^(++)的发现中有突出贡献。“我们很幸运在2016年夏代表武汉大学加入LHCb国际合作组后不久即参与了这个新粒子的发现。”孙亮教授兴奋的说道,“通过我们对LHCb探测器动量标度的充分理解,有助于LHCb实验在发现Ξ_cc^(++)这个新粒子的同时,即将其质量测量的精度达到了好于千分之一的水平。”

        “我们从年初开始全力以赴,保证了Ξ_cc^(++)实验分析的每一个环节都扎实可靠。”LHCb中国组负责人高原宁教授说:“发现Ξ_cc^(++)粒子仅仅是个开始,由两个甚至是三个重夸克组成的重子还有很多没有被发现,未来的研究依然是非常地激动人心!”LHCb实验的物理协调人Vincenzo Vagnoni博士对中国组成员提出了更多的希望:“中国同事在LHCb实验上的物理研究非常活跃。2015年他们主导了五夸克态的发现,这一次又主导了双粲重子Ξ_cc^(++)的发现。我对他们在这一激动人心的领域中的持续努力充满期待。[注3]”

        LHCb武汉大学组的研究工作得到了国家重点研发计划“大科学装置前沿研究”专项经费,中组部“青年千人计划”,和武汉大学青年人才引进项目的支持。

 

[注1] “The LHCb Chinese scientists played a crucial role in the observation of the new particle. They are being rewarded for a long standing and highly recognized experimental effort.”

[注2] “A group of Chinese theorists provided also fundamental inputs to drive the analysis to the rightdirection and gave key suggestions to achieve this result.”

[注3] “Our Chinese colleagues have been very active in theLHCb physics analysis. They ever played a leading role in the discovery of pentaquark states in 2015 and this time in the discovery of Ξ_cc^(++).  I am looking forward to their continuous efforts on this exciting topic in the future.”
链接:
 CERN 新闻发布
论文预印本http://press.cern/press-releases/2017/07/lhcb-experiment-charmed-announce-observation-new-particle-two-heavy-quarks

http://lhcb-public.web.cern.ch/lhcb-public/Images2017/LHCb-PAPER-2017-018.pdf
 

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