喜讯:我院李润辉副教授在国际顶级期刊Physics Letters B发表学术论文-内蒙古大学物理科学与技术学院
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喜讯:我院李润辉副教授在国际顶级期刊Physics Letters B发表学术论文

2018-02-27 文字:  点击:[]

    粒子物理的主要任务是研究物质结构的基本单元及其相互作用。标准模型理论被认为是目前粒子物理中最成功的理论。 undefined这个模型中的基本粒子包含三代夸克及其反粒子、三代轻子及其反粒子、传递相互作用的玻色子和产生质量的希格斯粒子。标准模型所预言的粒子中有一类双重重子,这种粒子由两个重夸克(粲夸克或者底夸克)加一个轻夸克组成。伴随着标准模型理论的发展,人们在实验中发现了由基本粒子组成的形形色色的复合粒子,但双重重子却一直没被实验发现。因为欧洲大型强子对撞机已经具备了产生双重重子的能量,所以这种粒子迟迟未现让实验和理论家们倍感困惑。

欧洲大型强子对撞机上的LHCb合作组,尤其是LHCb中国组,将寻找双重重子作为他们的重要实验任务。对寻找新粒子来说,先期理论计算能够预言出该粒子的衰变分支比从而挑选出观测的黄金衰变道是非常重要的。然而,由于双重重子衰变的动力学非常复杂,理论上一直没有这方面的研究工作。为了作出实验上需要的理论预言,国内研究味物理的一些专家们组成了一个针对双重重子的理论团队,我院李润辉副教授即参与其中。

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    在这个背景下2017年1月该理论团队作出了研究双重重子电弱衰变的第一个探索性工作,该论文与中国科学院高能所、兰州大学、上海交通大学和烟台大学的专家们合作完成,李润辉副教授作为第一作者和通讯作者。作为初期的探索性工作,该论文对双重重子 undefinedundefined的衰变 undefinedundefined的衰变分支比进行了计算。通过对这两个衰变道的动力学机制进行分析,论文发现在电弱相互作用上 undefined衰变主要是通过W玻色子交换的机制进行的,在一种较为理想化的标度处理方案下( undefined), undefined衰变的这个贡献与 undefined衰变中的该机制非常类似。通过微扰QCD计算的数据,论文在数量级上对该衰变的分支比作出了预言。同样,在 undefined衰变的研究中,论文幸运的发现了一个动力学机制上非常类似的衰变过程 undefined,结合现有的实验数据和理论上的仔细分析,论文给出了关于该衰变分支比的估算公式。同时,利用得到的计算结果,论文对两种粒子实验寻找的可能性进行了分析。

该论文发表在国际期刊Physics Letters B(SCI一区,IF:4.807)上,原文链接为:https://doi.org/10.1016/j.physletb.2017.02.003

 

注:在此后的工作中,2017年3月我们系统完成了双重重子的关键衰变道的计算工作(arXiv:1703.09086); 2017年7月LHCb合作组发表文章宣布发现了第一个双重重子(Phys.Rev.Lett. 119 (2017) no.11, 112001),他们在实验寻找中把我们的理论结果作为重要的参考。

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