《BESIII上f0(980)和a0(980)的實驗研究》是依託中國科學技術大學，由朱瑩春擔任項目負責人的聯合基金項目。
基本介紹
- 中文名：BESIII上f0(980)和a0(980)的實驗研究
- 項目類別：聯合基金項目
- 項目負責人：朱瑩春
- 依託單位：中國科學技術大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
輕強子譜研究有利於了解強子內部組分間的相互作用機制，是在非微擾區域檢驗量子色動力學(QCD)的重要實驗體系。夸克模型能夠成功的描述實驗觀測的介子譜，但是對輕標量介子的解釋仍存在著爭議，對基態標量介子九重態的構成還沒達成共識。過去的實驗已經確認標量介子f0(980)和a0(980)的存在，但眾多理論和實驗結果都表明它們不是普通的qqbar標量介子態，對它們的組分結構存在著爭議。f0(980)和a0(980)之間存在同位旋破缺混合，其混合強度與唯象模型中的共振態參數密切相關，混合強度的精確測量可以用來區分不同的物理模型。本項目將基於BESIII的大批量數據和良好的探測器性能，在粲夸克偶素的不同衰變過程，精確測量f0(980)和a0(980)的產生、衰變以及混合強度，研究這兩個粒子的性質，並結合理論及其它實驗數據，分析其組分結構。該研究對於理解強相互作用、QCD的非微擾效應等有重要的物理意義。
結題摘要
輕標量介子f0(980)和a0(980)的存在已經得到實驗確認，但眾多理論和實驗結果都表明它們不是普通的qqbar介子態，對它們的組分結構的研究存在高度爭議。本項目依照研究計畫，利用北京譜儀BESIII獲取的大統計量的J/psi數據和psi(3686)數據，開展f0(980)-a0(980)混合研究、f0(980)-＞gamma omega輻射衰變、以及Chi_c2衰變為標量粒子的研究。研究結果如下：（1）首次直接發現a0(980)-f0(980)混合信號，結果發表在Phy.Rev.Lett 雜誌，並且被選為編輯推薦文章；（2）完成f0(980)-＞gamma omega輻射衰變的初步研究，發現目前結果受統計量的約束，不能夠給出確切物理結果，正在利用BESIII已經獲取的100億J/psi數據開展更細緻的研究；（3）chi_c2-＞f2+pipi/KK研究f0(980)的研究，初步研究結果發現該過程的末態結構非常豐富，目前正在開展分波分析研究。 另外，根據國際強子物理研究的發展趨勢和BESIII實驗的現實狀況，該項目還利用BESIII已經獲取的高能量的實驗數據，開展正負電子湮滅後衰變到中性粒子和粲偶素的實驗研究，這裡的中性粒子是eta或pi0pi0組合，粲偶素是J/psi或psi(3686)。該項目已經完成了e+e-湮滅衰變到pi0pi0psi(3686)，pi0pi0 J/psi，eta J/psi的實驗研究，高精度地測量其產生的截面，為研究Y粒子的性質提供重要的實驗數據，同時也在pi0 J/psi和pi0 psi(3686)的不變質量譜上觀測到電荷中性的Zc（3900）和Zc(4030)信號，精確測量其質量、寬度以及產生截面，為研究Zc粒子的性質提供了關鍵的物理信息。其中e+e-湮滅衰變到pi0pi0psi(3686)的物理結果發表在Phys.Rev.D雜誌上，e+e-湮滅衰變到pi0pi0 J/psi 和eta J/psi的分析結果正在BESIII合作組內部審閱，預計在2019年將結果發表在國際高水平的物理學雜誌上。 總之，本項目根據研究計畫、國際強子物理研究的發展趨勢和BESIII實驗的現實狀況，開展了一系列關鍵的研究，獲取了重要的研究結果，同時也培養了相應的博士後和博士生、碩士生人才。
