中美日科学家发现新粒子

2005年1月6日,北京谱仪国际合作组在北京中科院高能物理研究所和美国夏威夷大学同时宣布,由中、美、日等国100多位科学家组成的北京谱仪国际合作组在北京正负电子对撞机上进行的北京谱仪实验观测到一个新粒子。据负责该项实验工作的金山研究员介绍,这个新粒子是在分析J粒子衰变     

北京谱仪发现一个新粒子

2003年7月30日,中国科学院高能物理研究所宣布:北京谱仪合作组通过分析5800万J/ψ粒子衰变的事例数据,在粲粒子辐射衰变到正反质子的过程中发现了一种新粒子.即J/ψ粒子先衰变成光子和这个共振态,此共振态再衰变到质子反质子对.它的质量约为1.859 GeV,略小于质子与反质子的质量之和;自旋为0;它的质量的宽度小于30 MeV.这项研究成果的论文已在《物理学评论快报》(2003年7月)上发表.欧洲核子研究中心著名的理论物理学家埃利斯(J.Ellis)在一篇论国际最新进展的文章中评价说:“这一发现和世界上其他新的实验结果是令人惊异的,对发展强相互作用理论有着重要意义”.     

重夸克偶索的结构与能谱

本文利用混合幂次势及B一S方程讨论了J/φ和r粒子的结构,所获能谱与实验符合较好。看来J/φ和r粒子的质量分裂来自径向激发,而且φ(4415),r(10570)以后的激发态是很不稳定的。     

类分子势和重层子偶素

在层子模型的基础上,引入Krater型的软心排斥类分子势,能解释J/φ与γ粒子的径向激发谱和轻子衰变宽度比,对J/φ与γ粒子的原点函波函数值也进行了讨论。     

新发现的几个基本粒子

最近几年来,高能物理实验先后发现了七个基本粒子。每个粒子的质量都很大,是氢原子核(质子)的3—4倍,其中第一、二个粒子已被肯定下来,它的寿命t～10~(-20)秒,比一般高能共振态的寿命长100倍以上。第一个粒子是由美国的两个高能研究组于1974年几乎同时发现的,人们用φ代表达一粒子(或叫做     

矩分析方法和五夸克态

按照推广的矩分析方法,考虑了过程e e-→ψ(2S)→Θ,Θ→K0p,→K0,给出了JΘ=1/2和JΘ=3/2的不为零的矩表达式,这些矩有助于将来在升级的北京正负电子对撞机/北京谱仪上寻找五夸克态.     

对撞机的现在和将来

一、从北京正负电子对撞机说起北京正负电子对撞机(Beijing Electron Positron Collider,简称BEPC)的建成,使中国直接进入了高能物理学的国际先进行列。高亮度的BEPC连同在其对撞点上的先进的大型粒子探测器(Beijing Spectrometer,简称BES,北京谱仪)已经并正在继     

基于Geant4的NaI(Tl)闪烁谱仪模拟

Geant4是一套用于精确模拟粒子在介质中输运过程的蒙特卡罗数值计算软件工具包.本工作基于该工具包,通过对一个NaI(Tl)闪烁谱仪进行实例模拟计算,得到了与实验测量所得能谱具有相同特征的结果,表明Geant4不仅能够用于高能物理模拟,同时也可以应用于核技术领域的其它方面.     

关于新粒子分类的讨论

为了进一步探索新粒子的强作用,必须首先讨论它们的分类。本文仅限于讨论Su_3~(1)(?)Su_3~(2)模型和Su_3(?)Su_4模型,分类所依据的实验事实是: (1) 质量谱m_j=3.095 Gev,m(2.8)=2.800 Gev m_φ=3.684 Gev,m(3.4)=3.4100 Gev m_(φ′)=4.100 Gev,m(3.5)=3.5300 Gev m_(φ″)=4.400 Gev, (2) e~ e~-电磁衰变, Γ(J→e~ e~-)=4.8±0.6 kev Γ(φ→e~ e~-)=2.4 kev Γ(J→e~ e~-)∶Γ(φ→e~ e~-)=2∶1 其余衰变过程留待下一步讨论。(3) 新粒子3095、3684是自旋为1,宇称为一,G宇称为一,同位旋为零的粒子。     

质环的Jordan理想上的Jordan自同构

证明了下列结果： 设R是一个2-非挠质环； J 是一个Jordan理想， 且是R的子环. 如果φ: R→R是一个自同构， 且对所有的u∈J, 满足: φ(u²)=φ(u)², 则对所有的u,v∈J, 有 φ(uv)=φ(u)φ(v)或φ(uv)=φ(v)φ(u).     

北京谱仪的最近成果

介绍了北京谱仪最近的实验成果, 包括J/ψ衰变的强子谱发现、确认了一系列新共振态σ, κ, X(1835), ωj 在J/ψ→ωj 中的阈值增强, 在J/ψ→K⁺K^-π⁰中发现宽共振峰; ψ(2S)和χ^CJ的衰变研究; ψ (3770)的非DD衰变的结果. 也报道了正负电子对撞机重大改造项目BEPCII/BESIII的进展情况.     

J/ψ衰变到■K_S~0Λ和K_S~0Σ~+的模拟研究

采用北京谱仪BESIII离线模拟软件系统BOSS6.5.1版本对重子衰变道J/ψ→■K0SΛ,J/ψ→KS0Σ+衰变过程进行了蒙特卡罗模拟研究,得到相应的探测效率及本底比率。数值研究结果表明:BESIII上的事例选择效率比BESII提高了两倍多,并且所有的本底事例数对信号影响基本可以忽略,根据J/ψ事例数、探测效率和衰变分支比计算出在BESIII上可以分别得到6 200±1 037和2 794±770好事例。该结果对BESIII上J/ψ总数的取数计划和实验数据分析具有重要的意义。     

强子结构模型的协变场论方法

近年来高能物理实验和理论研究提供了充分的根据说明强相互作用粒子具有内部结构,它们是由一些更为基本的“基础粒子”组成的。这些“基础粒子”的自旋是1/2。自旋、宇称为0~-及1~-的介子由一对正反“基础粒子”组成;自旋、宇称为(1/2)~+及~(3/2)~+的重子由三个“基础粒子”组成。     

BESⅢ谱仪TOF读出电子学高密度信号的长距离传输

在北京谱仪改造中，提出了使用并串／串并转换的方式通过光纤传输272路飞行时间计数器电子学信号给触发系统的方案，实现了误码率极小的可靠性长距离传输，并且验证了光纤传输在高密度信号远距离传输中的传输可靠性。该方案解决了高能物理实验中，大量高密度高速信号在不同系统间远距离传输过程中保持较好完整性的问题。     

新粒子

一九七四年十一月,有两个高能物理实验组宣布发现了一个质量约为3.1Gev,寿命约为10~(-20)秒的粒子。我们知道,以前已发现的质量为2—3Gev 的粒子,寿命一般为10~(-23)—10~(-24)秒。可是,这个粒子,质量虽然大到3.1Gev,寿命却仍相当长。因此,这个发现成了高能物理中的一件重要的事。其实,事情可以追溯到一九七○年。当时,在BNL 的一个实验组,在研究[P+Be→(μ~+μ~-)+任何粒子]时,发现(μ~+μ~-)对的不变质量分布在3—4Gev 区域有一个“肩”。但由于实验分辨率差,没有能够看出它是一个共振。以后,到一九七四年春天,丁肇中组开始在BNL 探测反应[P+Be→(e~+e~-)+任何粒子],由于此反应截面小,所以实验相当难。他们化了很多力量使仪器的能量分辨率比七○年的实验好得多,结果到七四年八月,已经清楚地看到,(e~+e~-)对的不变质量分布在3.1Gev 处有一个峰,宽度与仪器的分辨率一致,而且没有连续分布的背景。以后几个月,他们又进一步做各种试验,到十月底,已完全肯定了八月的结果,他们在十一月宣布了这个结果,并把这个粒子称之为J。     

北京谱仪上D物理研究中的粒子鉴别

使用北京谱仪在质心系能量3．097GeV和3．773GeV附近采集的数据样本，研究了对D介子衰变产生的不同种类的带电粒子和中性粒子的准确鉴别问题。     

最小χ~2方法用于BES实验中的粒子鉴别

在北京ＢＥＰＣ正负电子对撞机的ＢＥＳ谱仪实验中,进行了利用最小χ２ 方法对ｅ、μ、π、Ｋ粒子的鉴别的研究． 给出了这四类粒子动量在５００ ＭｅＶ到１ ６００ ＭｅＶ之间满意的鉴别效率和误判率．     

最小x^2方法用于BES实验中的粒子鉴别

在北京ＢＥＰＣ正负电子对撞机的ＢＥＳ谱仪实验中，进行了利用最小ｘ＾２方法对ｅ、μ、π、Ｋ粒子的鉴别的研究。给出了这四类粒子动量在５００ＭｅＶ到１６００ＭｅＶ之间满意的鉴别效率和误判率。     

J/ψ衰变到(n)Ks0Λ和 (p)Ks0∑+的模拟研究

采用北京谱仪BESⅢ离线模拟软件系统BOSS6.5.1版本对重子衰变道J/ψ→ (n)Ks0Λ,J/ψ→ (p)Ks0∑+衰变过程进行了蒙特卡罗模拟研究,得到相应的探测效率及本底比率.数值研究结果表明:BESⅢ上的事例选择效率比BESⅡ提高了两倍多,并且所有的本底事例数对信号影响基本可以忽略,根据J/ψ事例数、探测效率和衰变分支比计算出在BESⅢ上可以分别得到6 200±1 037和2 794±770好事例.该结果对BESⅢ上J/ψ总数的取数计划和实验数据分析具有重要的意义.     

RHIC能区J/Ψ粒子横动量谱的研究

粒子横动量谱能反映强相互作用介质中强子化过程中的诸多信息.通过考虑末态随动者对J/Ψ粒子产额的影响和初态核子-核子碰撞几何分布对J/Ψ粒子分布的影响,利用传统爆炸波模型,对RHIC能区Au-Au、Cu-Cu的中心快度区间和向前快度区间的J/Ψ粒子横动量谱进行了讨论.