北京谱仪III合作组发表最精确的Λ超子衰变参数测量结果
时间 : 2022-09-28     
  北京谱仪(BES)III实验通过研究衰变产生的量子关联的 对,报道了目前最精确的超子衰变参数以及不对称性测量结果。相关研究成果于2022年9月22日在线发表于Physical Review Letters 129, 131801 (2022)。 

  现代物理学认为宇宙起源于一次大爆炸,并同时产生了等量的正物质和反物质。然而各种实验证据都表明当前宇宙是由正物质组成的,至今没有观测到宇宙原初反物质存在的证据。萨哈罗夫(Sakharov)于1967年提出电荷共轭和宇称()联合守恒性的破坏是解释宇宙中正反物质不对称的关键之一。时至今日,物理学家们已经在  介子的衰变中发现了微小的破坏效应,但仍不足以解释宇宙正反物质不对称之谜。因此,在介子体系之外如重子体系中(含有奇异夸克的重子被称作超子)寻找新的破坏来源至关重要。 

  与传统的通过测量正反粒子的衰变几率的差异来寻找破坏不同,BESII实验利用量子关联的正反超子对的“自旋”信息以及衰变参数的测量来显著提高对超子  破坏测量的敏感度,这一方法使得超子衰变成为目前寻找重子中破坏最为敏感的探针之一。超子是最轻的包含奇异夸克的重子,其他重子(等)均会衰变到含 的末态。因此精确测量 衰变参数不仅可以深刻理解重子衰变性质,同时为寻找粲重子和底重子衰变中的破坏的提供了精确的刻度。 

  BESIII实验团队基于100亿 粒子海量数据,对量子关联的  体系的性质进行了详细的研究。图1展示了BESIII及其它实验对衰变参数 的测量结果,BESIII实验结果与CLAS实验最新结果相差 3.5 倍标准偏差,与BESIII前期测量一致。实验团队给出了最高精度的平均衰变参数 测量值,并在的精度上未发现 破坏证据,这是对重子的 对称性最为严格的实验检验。实验结果对于寻找粲重子和含底夸克重子的 破坏测量具有重要意义。这一工作由高能所实验物理中心李海波研究员指导博士生张剑宇与合作者共同完成。    

  自2009年BESIII实验运行以来已经发表科学论文420余篇。合作组由来自17个国家、83个研究机构的500多名科学家共同组成。 高精度的实验数据得益于探测器的优良设计和离线软件科研人员的大量精细刻度工作,同时也感谢北京正负电子对撞机加速器团队在疫情期间的维护和运行。 

  文章链接: https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.129.131801 

  DOI link: https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.129.131801 

  图1:不同实验衰变参数的测量结果比较