LHCb实验利用电弱探针与光诱导过程研究核物质效应的进展

作     者：李衡讷 

作者机构：华南师范大学量子物质研究院原子亚原子结构与量子调控教育部重点实验室广东省高等学校物质结构与相互作用基础研究卓越中心 华南师范大学南方核科学计算中心粤港量子物质联合实验室广东省核物质科学与技术重点实验室 

出 版 物：《科学通报》 (Chinese Science Bulletin)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：07[理学] 070202[理学-粒子物理与原子核物理] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家自然科学基金(12061141007) 广东省自然科学基金(2021A1515010033)资助 

主　　题：LHCb实验 Z玻色子 J/ψ介子 量子色动力学 原子核部分子分布函数 光致产生 

摘      要：本文介绍了LHCb实验中的两项重要研究,旨在以电弱相互作用玻色子为工具探索原子核中的部分子分布函数(nuclear parton distribution functions, n PDFs).第一项研究利用质子-铅核对撞数据测量了Z玻色子的产生,用Z玻色子作为探针研究量子色动力学(quantum chromodynamics, QCD)和nPDFs.通过测量Z玻色子的产生截面,研究人员可以更准确地确定和理解部分子在核物质环境中的分布,从而完善现有的QCD理论并提高nPDFs的精度.第二项研究在铅核-铅核超周边对撞中研究了J/和(2S)介子的光致产生.这种对撞中,两个铅核通过光子和核内胶子的相互作用产生粲夸克偶素.相干光致产生涉及光子与整个原子核的胶子相互作用,能量交换较小,原子核保持完整.该研究验证了现有的微扰QCD和胶子交换模型,并提供了关于核遮蔽效应和核内胶子分布的重要信息.LHCb实验首次测量了粲夸克偶素随横动量变化的相干光致产生截面,并观测到了衍射效应,为未来高能核物理研究提供了宝贵数据.