IT之家 5 月 13 日消息 據(jù)中國科學(xué)院網(wǎng)站，中國科學(xué)院近代物理研究所科研人員近日從實驗數(shù)據(jù)中提取出質(zhì)子質(zhì)量半徑值，相關(guān)研究成果以快報形式發(fā)表在 Physical Review D 上。
據(jù)介紹，人們對物質(zhì)結(jié)構(gòu)的理解已深入到核子（質(zhì)子和中子的統(tǒng)稱）的內(nèi)部：夸克和膠子。質(zhì)子的半徑比原子小十萬倍左右，夸克和膠子的尺度比質(zhì)子小幾個量級。從理論和實驗上理解質(zhì)子質(zhì)量問題是高能核物理領(lǐng)域的熱點課題。質(zhì)子的性質(zhì)包括電磁性質(zhì)和引力性質(zhì)等。其中，質(zhì)子的電荷半徑屬于電磁性質(zhì)，已被精確測量；質(zhì)子的質(zhì)量結(jié)構(gòu)和質(zhì)量半徑屬于引力性質(zhì)。然而，由于夸克和膠子之間的相互作用復(fù)雜，直接測量較為困難，科學(xué)家們對于質(zhì)子質(zhì)量結(jié)構(gòu)和質(zhì)量半徑的了解還十分有限。
中科院近代物理所研究員陳旭榮團(tuán)隊利用光生和電生過程的 omega、phi 和 J/psi 矢量介子在閾值附近產(chǎn)生的實驗數(shù)據(jù)，基于雙膠子交換模型，對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，從標(biāo)量引力形狀因子提取出質(zhì)子質(zhì)量半徑的值為 0.67±0.03 飛米。根據(jù)粒子物理國際合作組織“粒子數(shù)據(jù)組（Particle Data Group）”公布的數(shù)據(jù)，質(zhì)子電荷半徑的測量平均值為 0.8409±0.0004 飛米。與質(zhì)子電荷半徑相比，該研究提取的質(zhì)子質(zhì)量半徑明顯偏小，表明質(zhì)子的質(zhì)量分布比電荷分布更加緊密。
▲圖 1. 光生或電生過程中矢量介子的近閾產(chǎn)生（雙膠子交換模型）示意圖 | 圖自中國科學(xué)院網(wǎng)站，下同
▲圖 2. 從實驗數(shù)據(jù)中提取的質(zhì)子質(zhì)量半徑
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