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????近日，中國(guó)科學(xué)院近代物理研究所在部分子碎裂函數(shù)和QCD因子化定理的研究方面取得了重要進(jìn)展。研究成果于7月9日發(fā)表于《物理評(píng)論快報(bào)》上。此項(xiàng)工作由近代物理所趙宇翔研究員團(tuán)隊(duì)、華南師范大學(xué)邢宏喜研究員團(tuán)隊(duì)、中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)鄢文標(biāo)教授和周小蓉特任教授團(tuán)隊(duì)與鄭州大學(xué)張亞騰副研究員團(tuán)隊(duì)合作完成（單位按英文字母排序）。

標(biāo)準(zhǔn)模型的量子色動(dòng)力學(xué)（QCD）是描述部分子（夸克和膠子）間強(qiáng)相互作用的理論，它的最大挑戰(zhàn)來自于低能區(qū)的非微擾性質(zhì)。由于色禁閉效應(yīng)，實(shí)驗(yàn)上沒有觀測(cè)到自由的部分子，只探測(cè)到色中性的強(qiáng)子。碎裂函數(shù)是描述強(qiáng)子產(chǎn)生普適的非微擾量，是在QCD因子化理論框架下的物理量，其研究是理解強(qiáng)子產(chǎn)生機(jī)制的重要手段。

目前，碎裂函數(shù)是基于QCD的理論計(jì)算擬合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得到，需要理論和實(shí)驗(yàn)密切合作。正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)上強(qiáng)子產(chǎn)生的測(cè)量，由于初態(tài)清晰，被認(rèn)為是研究碎裂函數(shù)最理想的過程。碎裂函數(shù)也被廣泛地應(yīng)用于強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)和電子-離子對(duì)撞機(jī)上的物理研究。然而，在質(zhì)心能量低于10 GeV的區(qū)域，能用于碎裂函數(shù)研究的高精度正負(fù)電子對(duì)撞實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)極為有限，系統(tǒng)性地實(shí)驗(yàn)測(cè)量顯得尤為重要。

在本項(xiàng)工作中，利用北京譜儀BESIII能量掃描數(shù)據(jù)，團(tuán)隊(duì)首次在低能區(qū)精確測(cè)量了中性eta介子單舉產(chǎn)生微分截面，發(fā)現(xiàn)測(cè)量結(jié)果與現(xiàn)有理論計(jì)算（依賴高能區(qū)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)抽取的碎裂函數(shù)）相差甚遠(yuǎn)，挑戰(zhàn)了2-4GeV能區(qū)領(lǐng)頭扭度QCD因子化定理的有效性。

圖：?eta 介子單舉產(chǎn)生微分截面測(cè)量結(jié)果

研究團(tuán)隊(duì)將理論計(jì)算精度從次領(lǐng)頭階擴(kuò)展到次次領(lǐng)頭階，并考慮高扭度效應(yīng)后，能夠同時(shí)解釋高能區(qū)與低能區(qū)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，為QCD因子化定理的檢驗(yàn)提供了重要的實(shí)驗(yàn)和理論參考。

該成果是BESIII實(shí)驗(yàn)合作組與華南師范大學(xué)邢宏喜研究員理論團(tuán)隊(duì)深度合作完成的研究論文。實(shí)驗(yàn)部分由中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)祖健碩士、王維平博士后，鄭州大學(xué)張亞騰副研究員以及近代物理所趙宇翔研究員基于BESIII實(shí)驗(yàn)合作完成。理論計(jì)算由華南師范大學(xué)邢宏喜研究員指導(dǎo)博士生李萌陽完成。

該研究工作得到了科技部、國(guó)家自然科學(xué)基金委、中國(guó)科學(xué)院和中國(guó)博士后科學(xué)基金會(huì)、廣東省基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)研究重大項(xiàng)目等支持。

論文鏈接：

https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.133.021901

（核子結(jié)構(gòu)室 ?供稿）