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1、研究快讯32)5Γες能区的Ρ值测量赵政国薛生田k中国科学院高能物理研究所北京tsssv
2、l摘要作为粒子物理中的一个基本参数oΡ值在发展粒子物理理论及检验标准模型k≥l方面起着重要的作用q在低能区精确测量uΡ值的实验努力对于弱电精确物理是至关重要的qΡ值测量不仅对Α(Μl的计算及α的解释是Λ重要的npo而且对强子产生机制和经¨¨湮没产生的粲偶素本身的理解也是必须的q文章简要报道了在北京正负电子对撞机k∞°≤l和升级的北京谱仪k∞≥2µl上完成的Ρ扫描及其物理结果q关键词Ρ值测量o弱电物理o标准模型ΜΕΑΣΥΡΕΜΕΝΤΟΦΡΑΤΕΝΕΡΓΙΕΣΒΕΤΩΕΕΝ2)5Γες«¨±ª2∏²÷
3、∞≥«¨±ª2׬¤±(ΙνστιτυτεοφΗιγηΕνεργψΠηψσιχσ,ΧηινεσεΑχαδεμψοφΣχιενχεσ,Βειϕινγtsssv
4、)Αβστραχτ¨¬±ª²±¨²©·«¨©∏±§¤°¨±·¤¯³¤µ¤°¨·¨µ¶¬±³¤µ·¬¦¯¨³«¼¶¬¦¶o·«¨Ρ√¤¯∏¨³¯¤¼¶¤±¬°³²µ·¤±·µ²¯¨¬±·«¨§¨√¨¯²³°¨±·²©·«¨·«¨²µ¼²©³¤µ·¬¦¯¨³«¼¶¬¦¶¤±§¬±·¨¶·¬±ª·«¨≥·¤±§¤µ§²§¨¯k≥lq∞¬³¨µ¬°¨±·¤¯¨©©²µ·¶·²³µ¨¦¬¶¨¯¼°¨¤¶∏µ¨Ρ√¤¯∏¨¤·¯²º¨±¨µª
5、¬¨¶¤µ¨¦µ∏¦¬¤¯©²µ·«¨¨¯¨¦·µ²º¨¤®³µ¨¦¬¶¬²±³«¼¶¬¦¶q׫¨Ρ°¨¤¶∏µ¨°¨±·¶u¤µ¨±²·²±¯¼¬°³²µ·¤±·©²µ·«¨¨√¤¯∏¤·¬²±²©Α(Μl¤±§©²µ·«¨¬±·¨µ³µ¨·¤·¬²±²©αo¥∏·¤¯¶²±¨¦¨¶¶¤µ¼©²µ·«¨∏±2Λnp§¨µ¶·¤±§¬±ª²©·«¨«¤§µ²±³µ²§∏¦·¬²±°¨¦«¤±¬¶°¤±§·«¨¦«¤µ°²±¬∏°¬·¶¨¯©³µ²§∏¦¨§√¬¤¨¨¤±±¬«¬¯¤·¬²±q׫¬¶¤µ·¬¦¯¨¥µ¬¨©¯¼µ¨³²µ·¶·«¨Ρ¶¦¤±§²±¨º¬·«·«¨∏³ª
6、µ¤§¨§¨¬¬±ª≥³¨¦·µ²°¨·¨µk∞≥2µl¤··«¨¨¬¬±ª∞¯¨¦·µ²±°²¶¬·µ²±≤²¯¯¬§¨µk∞°≤l¤±§¬·¶³«¼¶¬¦¶µ¨¶∏¯·¶qΚεψωορδσΡ°¨¤¶∏µ¨°¨±·o¨¯¨¦·µ²º¨¤®³«¼¶¬¦¶o¶·¤±§¤µ§°²§¨¯k≥l克种类的电荷平方求和,v则来自夸克有v种颜色.tΡ值测量的物理意义显然,当只有v种夸克(∏o§o¶)时,Ρu;而当粲夸克(¦l出现时,Ρts/v;当底夸克(¥)出现时,ΡnpΡ值测量是¨¨对撞机上的一个重要实验项tt/v;即每一代新夸克出现时,Ρ值将上一个台阶.np目.从¨¨对撞机建造的历史来看,几乎每
7、一个新Ρ值的实验测量值基本上与这一理论预言相符,这np能区的¨¨对撞机建成后的第一批实验总是与能是对夸克有v种颜色的理论的一个强有力的支持.量扫描的Ρ值测量相关.Ρ值的定义是实际上,由于强子产生过程比较复杂,Ρ值应借助np3Ρk¨¨ψΧψ强子l于量子色动力学(±≤l来描述.在微扰±≤适用Ρ=,np3npΡ(¨¨ψΧψΛΛ)的能量范围,有np即Ρ值是¨¨经单光子湮没产生强子的总截面与uuunpnpΡ(σ)=vΕΘθt−wμθ/σ(t+uμθ/σ)#¨¨经单光子湮没产生Λ对的²µ±截面的比Λθnp值,其中ΛΛ对产生截面可由量子电动力学(t+α+χαu+χvtuα+,),np3npu(±∞)
8、精确计算,即Ρ(¨¨ψΧψΛΛlwΠΑr其中αΑ(σ)/Π,在最小减除方案(≥)下,χ¶tvσ,其中Α为精细结构常数,σ为质心系能量的平t1
9、{xzps1ttxvΝ©,χupy1yvy{pt1ussuΝ©pnp方,故Ρ值测量实际上就是¨¨湮没过程中的强子产生总截面的测量.按照简单的夸克p部份子模3国家自然科学基金k批准号}t
10、
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12、tw{s!t
13、{uxttyl资助项目~中型(±°l,Ρ值只与产生的夸克种类(味道)和颜色国科学院重大及特别支持项目k批准号}®
14、x×psvluu相关,即ΡvΕΘθ,其中ΕΘθ是对可能产生的夸ussspszpt{收到初稿ousssps{ptt修回θθu
15、卷kus
16、ss年ltu期#zsx#uuus1ssxuΝ©pt1uv
17、x(ΕΘθ)/(vΕΘθ),Ν©为在能验及对新物理的探测将达到一个新的水平o进一步量σ下起作用的夸克味道数.从Ρ值的这个表达式提高理论计算的精度已刻不容缓q这就是为什么从可以看出,在微扰±≤适用的能量范围,即较高能事kªpul实验的理论和实验物理学家一再呼吁在低区,通过Ρ值的测量可以给出有关Α¶的一些信息,能区重测Ρ值的原因所在qs高能区的Ρ的测量值与微扰±≤的预言符合得很在∞°r≥≤上
