以人为本 服务至上 科学管理 勤政高效

中德高能物理理论学者在Reviews of Modern Physics联合发表强子谱学研究的重要综述论文

  

  中国科学院高能物理研究所的赵强研究员、理论物理研究所的郭奉坤副研究员和邹冰松研究员与德国波恩大学和于利希研究中心的Christoph Hanhart教授、Ulf-G. Meißner教授和王倩博士等在新强子态的预言和理论解释方面做出突出贡献,应邀为物理学顶尖综述期刊Reviews of Modern Physics(影响因子36.9)撰写了关于强子分子态的综述文章,已于近日发表 (Feng-Kun Guo, Christoph Hanhart, Ulf-G. Meißner, Qian Wang, Qiang Zhao, Bing-Song Zou, Hadronic Molecules, Rev. Mod. Phys. 90 (2018) 015004),这是粒子物理核物理领域首篇以我国科研机构为第一单位在Reviews of Modern Physics上发表的文章。  

  强子谱学是国际高能物理实验和理论研究的一个重要分支。本世纪以来,随着实验数据的积累,越来越多的新强子态被发现。做出重大贡献的实验组包括基于我国北京正负电子对撞机的BESIII合作组、日本的Belle合作组、美国的BaBar合作组以及欧洲的LHCb合作组等。这些新发现的强子态大多与多年来取得了很大成功的传统夸克模型的预期不符合,可能对应于“奇特强子态”,从而引发了新强子态研究的热潮。用夸克模型的语言来分类,“奇特强子态”特指超出传统夸克模型所描述的由正反夸克对构成的介子态或由三个夸克(反夸克)构成的重子态(反重子态)之外的强子态,包括由胶子构成的胶球、由夸克和胶子一起构成的混杂态、含有三个以上夸克或反夸克的多夸克态等。而强子分子态则是由两个或更多稳定或近似稳定的强子构成的束缚态,可看做一种特殊的奇特强子态。强子分子态内部以强子作为主要的有效自由度,这一方面可以类比核子被核力束缚在一起所形成的原子核系统,另一方面强子分子态也具有原子核系统不具备的许多动力学特点,提供了研究非微扰强相互作用性质的独特场所。在各种奇特强子态中,因为预言的可检验性,强子分子态占据了重要地位。

  该文从实验迹象到理论框架全面综述了当前强子分子态的国际研究现状。强子分子态一个重要的特点是与其组分的强耦合,论文特别讨论了与之相关的复合度 (compositeness) 的概念和强耦合导致的线形 (line shape) 的独特性,为理论上正确理解和自洽描述实验观测到的复杂现象提供了一个合理的切入点。论文从振幅的解析性质出发系统地讨论了适于描述强子分子态的非相对论有效场论,构建了其理论框架、数幂规则 (power counting) 及其在有限体积内配合格点QCD的应用。此外,还详细讨论了与强子分子态相关的重夸克对称性、强子分子态的产生和衰变问题,以及特殊的运动学效应可能造成的近阈增强。文章自2017年5月份在预印本文库arXiv发布以来已经成为强子分子态研究的重要文献,并获得了国际同行的广泛关注和正面引用。

  本工作得到了由自然科学基金委和德国DFG联合设立的中德跨学科重大合作研究项目CRC110、国家千人计划青年人才项目、国家杰出青年科学基金、基金委创新研究群体科学基金、中科院前沿科学重点研究项目、彭桓武理论物理创新研究中心以及中科院粒子物理卓越创新中心的支持。   

  论文链接