【儀表網(wǎng) 研發(fā)快訊】近日，國(guó)際大科學(xué)裝置合作實(shí)驗(yàn)Belle和Belle II第一次觀測(cè)到Ds0(2317)+的一種此前從未發(fā)現(xiàn)的新衰變模式——電磁輻射衰變。這一發(fā)現(xiàn)為破解該粒子長(zhǎng)期存在的質(zhì)量之謎提供了關(guān)鍵實(shí)驗(yàn)依據(jù)，并有助于深入探索束縛物質(zhì)的基本相互作用。論文最近發(fā)表在國(guó)際著名物理期刊《物理評(píng)論快報(bào)》(Physical Review Letters)上，并被美國(guó)物理學(xué)會(huì)(APS)作為物理亮點(diǎn)重點(diǎn)報(bào)道(Featured in Physics)。
 

　　2003年，物理學(xué)家探測(cè)到一種名為Ds0(2317)+的粒子，它包含一個(gè)粲夸克和一個(gè)奇異反夸克。這一發(fā)現(xiàn)迅速引起了廣泛粒子物理學(xué)家的關(guān)注，因?yàn)樵摿Ｗ拥膶?shí)驗(yàn)測(cè)量質(zhì)量(2.317 GeV)與其理論預(yù)言質(zhì)量(高于2.4 GeV)之間存在顯著的差異。為了解釋這一質(zhì)量差異，科學(xué)家提出了多種關(guān)于該粒子內(nèi)部結(jié)構(gòu)的理論模型。輻射衰變作為探測(cè)粒子內(nèi)部結(jié)構(gòu)的理想探針，不同模型給出了輻射衰變Ds0(2317) →Ds*??和強(qiáng)衰變過(guò)程????0(2317)→???? ??0分支比比值(R)可能的取值范圍。如果R高于8.1%，則支持該粒子為緊湊型夸克-反夸克態(tài)的模型；反之，如果R在0.5%至4.25 %之間，則????0(2317)+更符合兩個(gè)介子組成的“分子”的模型。
 

　　研究團(tuán)隊(duì)利用Belle和Belle II實(shí)驗(yàn)在10.58 GeV附近采集的全世界最大的????→????數(shù)據(jù)樣本，以超過(guò)10倍標(biāo)準(zhǔn)差的統(tǒng)計(jì)顯著性，首次發(fā)現(xiàn)Ds0(2317) →Ds*??過(guò)程，并測(cè)得其與強(qiáng)衰變過(guò)程????0(2317)→???? ??0過(guò)程的分支比比值約為7%，這一數(shù)值低于大多數(shù)夸克-反夸克模型的預(yù)言，但高于大多數(shù)分子態(tài)模型的預(yù)言，表明????0(2317)+可能具有更復(fù)雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
 

　　西安交通大學(xué)物理學(xué)院李郁博副教授和復(fù)旦大學(xué)沈成平教授為該工作主要完成人。論文由Belle和Belle II合作組全體成員署名，按姓氏英文字母順序排列。本研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃及西安交通大學(xué)青年拔尖人才計(jì)劃的資助。
 

　　Belle和Belle II是由來(lái)自世界各地的126個(gè)單位的約1200名科研工作者共同參與的大型國(guó)際合作組，也是目前世界上對(duì)撞亮度最高的正負(fù)電子對(duì)撞實(shí)驗(yàn)。Belle實(shí)驗(yàn)曾因發(fā)現(xiàn)B介子的電荷共軛-宇稱(chēng)聯(lián)合破壞(CP破壞)現(xiàn)象，為理解宇宙中物質(zhì)-反物質(zhì)不對(duì)稱(chēng)性提供了關(guān)鍵突破，并直接推動(dòng)了2008年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)的頒發(fā)。作為Belle實(shí)驗(yàn)的升級(jí)版，Belle II實(shí)驗(yàn)采用更先進(jìn)的探測(cè)技術(shù)和更高的對(duì)撞亮度，致力于在新物理領(lǐng)域取得突破性發(fā)現(xiàn)。西安交通大學(xué)物理學(xué)院于2024年正式加入Belle II國(guó)際合作組，成為該實(shí)驗(yàn)的重要合作力量，在強(qiáng)子譜學(xué)、重味衰變和量子色動(dòng)力學(xué)等前沿方向上開(kāi)展深入研究。
 

　　引用：【科技自立自強(qiáng)】西安交大物理學(xué)院李郁博科研團(tuán)隊(duì)與合作者首次發(fā)現(xiàn)Ds0(2317)+電磁輻射衰變-西安交通大學(xué)【引用時(shí)間：2026年7月10日】