在粒子物理中人们发现,由一个夸克和一个反夸克构成的束缚体系(介子)的质量M的平方与介子的轨道角动量L成正比(称为雷吉轨迹)。日本物理学家、2008年诺贝尔物理奖得主Y.Nambu(南部阳一郎)假设正反夸克由一根弦(颜色胶子场线管)连接起来并以角动量L旋转,从而完美地解释了实验看到的雷吉轨迹。
西北师大物理与电子工程学院贾多杰教授与2015级物理学云亭班董文超同学研究发现,对于含有单个重味夸克的介子(称为D或B介子)的低激发态,实验观测到的质量和线性雷吉轨迹有较明显偏离,但是,在质量M中扣除了计入重味夸克反冲的重味夸克(c,b)质量后,雷吉轨迹可以再次良好地描述介子实验谱,从而使人们增强了对雷吉轨迹的信心。
3月23日,他们的研究成果《激发态单重介子的类雷吉谱》在欧洲物理杂志P辑上在线发表。论文提出并论证了单重介子激发态可以用一个重味夸克质量平移的雷吉轨迹公式描述,由此预言D(3000)^0是D介子的3P激发态,而B(5840,5970)是B介子的两个2S激发态。这一成果取得与现有实验数据良好吻合的证据。该成果由贾多杰教授主笔,现已被SCI检索的欧洲物理杂志P辑接收并发表(Eur. Phys. J. P 134, 123 (2019))。
董文超自入学以来,就对物理学充满好奇,通过物理学导引课程的学习,他在进入大二之后,对粒子物理产生了浓厚的兴趣。在贾多杰教授的指导下,坚持参加贾多杰组织的科研团队的日常学习活动,到大学三年级时对粒子物理特别是强子唯象学有了初步的认识。
日前,贾多杰和董文超还与日本大阪大学核物理研究中心的A. Hosaka教授联合完成学术论文一篇。这项成果由贾多杰教授在2018年11月13日-17日于日本筑波国际会议中心举行的第8届夸克与核物理国际会议上作了分会报告,并被日本学术振兴会文集接受发表。
(编辑/刘露)