科学家对强子中质量分布有了新的认识

科学家可以通过观察四维时空中粒子的能量和动量来确定由夸克构成的亚原子粒子的质量。编码此信息的量之一称为迹线异常,它与高能实验的物理可观测量取决于所涉及的能量/动量尺度这一事实有关。

来源:英国物理学家网首页
用格子量子色动力学模拟了核子(左)和介子(右)中胶子引起的质量的二维空间分布,在七个价介子质量下。图片来源:Bigeng Wang
用格子量子色动力学模拟了核子(左)和介子(右)中胶子引起的质量的二维空间分布,在七个价介子质量下。图片来源:Bigeng Wang

科学家可以通过观察四维时空中粒子的能量和动量来确定由夸克构成的亚原子粒子的质量。编码此信息的量之一称为迹线异常,它与高能实验的物理可观测量取决于所涉及的能量/动量尺度这一事实有关。

研究人员认为,迹线异常对于保持夸克在亚原子粒子中的结合至关重要。

在《物理评论D》发表的一项研究中,科学家计算了核子(质子或中子)和介子(由一个夸克和一个反夸克组成的亚原子粒子)的痕量异常。

研究 《物理评论D》 介子 夸克

计算表明,在介子中,质量分布类似于中子的电荷分布,而在核子中,质量分布类似于质子的电荷分布。

质量分布 质子

了解核子质量的起源是电子-离子对撞机(EIC)的主要科学目标之一。科学家还想了解夸克和胶子的质量在强子中是如何分布的。这些是亚原子粒子,例如质子和中子,它们由夸克组成,并由强力结合在一起。

新的计算表明,质量分布可以基于第一原理计算以数值方式获得,这些计算从基本物理定律开始。这种新方法的计算还将帮助科学家解释核物理实验的数据。

核子 更多信息: 物理评论 D