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|作者：劉北江1,2,? 黃燕萍1,2,?? 房雙世1,2,???

(1 中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所)

(2 中國(guó)科學(xué)院大學(xué)物理學(xué)院)

本文選自《物理》2025年第3期

摘要北京譜儀BESⅢ實(shí)驗(yàn)利用所采集的100億J/ψ事例，為研究輕強(qiáng)子物理，探究物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)和強(qiáng)相互作用提供了重要平臺(tái)。文章對(duì)BESⅢ實(shí)驗(yàn)中輕強(qiáng)子物理的研究成果進(jìn)行了簡(jiǎn)要回顧。除了在輕奇特態(tài)尋找方面取得的重要進(jìn)展，例如發(fā)現(xiàn)X(2370)和η1(1855)等新粒子，BESⅢ實(shí)驗(yàn)還通過(guò)J/ψ衰變中的超子—反超子對(duì)的量子糾纏進(jìn)行了超子極化和CP破壞的研究，給出了目前最精確的檢驗(yàn)結(jié)果，為理解宇宙中物質(zhì)—反物質(zhì)不對(duì)稱性提供了新視角。此外，還取得了一系列關(guān)于輕介子衰變的重要成果，包括觀察到新的衰變模式和新的衰變機(jī)制等。

關(guān)鍵詞輕強(qiáng)子，北京譜儀Ⅲ實(shí)驗(yàn)，粲偶素衰變，輕奇特態(tài)

引言

輕強(qiáng)子物理是粒子物理學(xué)中的一個(gè)重要領(lǐng)域，主要研究由輕夸克(上夸克、下夸克和奇異夸克)組成的強(qiáng)子及其相互作用。通過(guò)研究輕強(qiáng)子的產(chǎn)生、衰變和相互作用過(guò)程，并觀察和分析輕強(qiáng)子的性質(zhì)和行為，可以驗(yàn)證和完善現(xiàn)有的物理模型，發(fā)現(xiàn)新的物理現(xiàn)象，進(jìn)而揭示輕強(qiáng)子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，探索基本粒子之間的相互作用規(guī)律，深入理解微觀世界的奧秘。

輕強(qiáng)子的研究對(duì)理解強(qiáng)相互作用基本理論——量子色動(dòng)力學(xué)(QCD)的非微擾性質(zhì)至關(guān)重要。北京譜儀Ⅲ(BESⅢ)實(shí)驗(yàn)擁有前所未有的高統(tǒng)計(jì)量、高質(zhì)量粲偶素實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，特別是所采集的100億J/ψ事例[1]，為我們研究色禁閉和手征動(dòng)力學(xué)提供了重要機(jī)遇。QCD預(yù)言存在不同于常見(jiàn)的介子(正反夸克對(duì))和重子(三夸克)的奇特強(qiáng)子態(tài)，例如，具有額外的夸克自由度的多夸克態(tài)：四夸克態(tài)、分子態(tài)、重子偶素等；以及具有膠子自由度的強(qiáng)子態(tài)：膠球(只含膠子)、混雜態(tài)(除夸克外還有激發(fā)的膠子)。尋找和研究奇特強(qiáng)子態(tài)對(duì)檢驗(yàn)和發(fā)展強(qiáng)相互作用基本理論至關(guān)重要，一直是世界上許多高能物理實(shí)驗(yàn)的重要物理目標(biāo)之一。J/ψ輻射衰變是豐膠子過(guò)程，被公認(rèn)為是研究和尋找具有膠子自由度的奇特強(qiáng)子態(tài)(膠球或混雜態(tài))的理想場(chǎng)所。同時(shí)，J/ψ衰變可以產(chǎn)生大量輕強(qiáng)子，也為研究輕強(qiáng)子衰變機(jī)制，檢驗(yàn)低能區(qū)強(qiáng)相互作用理論，以及尋找超出標(biāo)準(zhǔn)模型的新物理供了重要平臺(tái)。

輕奇特強(qiáng)子態(tài)

構(gòu)成原子核的質(zhì)子和中子是宇宙中可見(jiàn)物質(zhì)的主要組成部分。質(zhì)子和中子是夸克在強(qiáng)相互作用下形成的粒子——強(qiáng)子。如同歷史上通過(guò)研究原子光譜獲得了原子結(jié)構(gòu)信息一樣，強(qiáng)子譜學(xué)對(duì)揭示強(qiáng)子結(jié)構(gòu)有著重要意義。研究強(qiáng)子譜學(xué)的重要目的是探索和認(rèn)知強(qiáng)子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和相互作用規(guī)律。膠子負(fù)責(zé)傳遞強(qiáng)相互作用，把夸克束縛為強(qiáng)子。與傳遞電磁相互作用的光子不同，膠子存在自相互作用。這一強(qiáng)相互作用的特性導(dǎo)致了強(qiáng)子質(zhì)量(亦即整個(gè)可見(jiàn)宇宙質(zhì)量)的動(dòng)力學(xué)產(chǎn)生。對(duì)膠子的研究是理解強(qiáng)相互作用力本質(zhì)的核心問(wèn)題。

2.1 膠球

普通夸克模型中的強(qiáng)子均由2個(gè)或3個(gè)夸克組成，而量子色動(dòng)力學(xué)基本理論允許超出普通夸克模型的強(qiáng)子存在。QCD的非阿貝爾規(guī)范性理論預(yù)言了膠子之間存在自相互作用，從而可以導(dǎo)致唯一的由規(guī)范玻色子自相互作用形成的粒子——膠球的存在。因此，膠球的尋找對(duì)量子色動(dòng)力學(xué)非阿貝爾規(guī)范相互作用的直接檢驗(yàn)至關(guān)重要，也是包括北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)在內(nèi)的國(guó)際大型高能物理實(shí)驗(yàn)的重要物理目標(biāo)之一。

膠球的尋找和甄別非常困難，是強(qiáng)子物理的長(zhǎng)期難題。理論方面的挑戰(zhàn)源于強(qiáng)相互作用的非微擾性質(zhì)。經(jīng)過(guò)近四十多年的努力，國(guó)際上不同理論組在格點(diǎn)QCD的理論計(jì)算中取得了很大的進(jìn)展。盡管不能給出全面的精確預(yù)計(jì)，但采用不同的方法對(duì)膠球的預(yù)期質(zhì)量給出了一致的估計(jì)。格點(diǎn)理論預(yù)期膠球最輕的三個(gè)態(tài)分別是標(biāo)量(0++，質(zhì)量約在1.5—1.7 GeV)、張量(2++，質(zhì)量約在2.3—2.4 GeV)和贗標(biāo)量(0-+，質(zhì)量約在2.3—2.6 GeV)。膠球具備一定的區(qū)別于普通強(qiáng)子的特征，但膠球的甄別依賴于粒子性質(zhì)的系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)研究。在實(shí)驗(yàn)物理分析中，不同強(qiáng)子態(tài)之間復(fù)雜的干涉和真實(shí)本底全相空間的合理描述，都給粒子性質(zhì)的系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)研究造成一定的挑戰(zhàn)。目前國(guó)際上有大量不同的實(shí)驗(yàn)特別是BESⅢ實(shí)驗(yàn)在相關(guān)研究中取得了很大的進(jìn)展。

J/ψ輻射衰變是豐膠子過(guò)程，被公認(rèn)為是實(shí)驗(yàn)上尋找和研究膠球的理想場(chǎng)所。作為高精度前沿，BESⅢ已經(jīng)采集了100億J/ψ事例，是世界上最大的e+e-湮滅產(chǎn)生的J/ψ數(shù)據(jù)樣本。BESⅢ開(kāi)展了一系列研究，在多個(gè)反應(yīng)過(guò)程中觀測(cè)到膠球候選者f0(1710)的大量產(chǎn)生，其產(chǎn)率比以往認(rèn)為的膠球候選者f0(1500)高了一個(gè)量級(jí)。f0(1710)在J/ψ輻射衰變中的產(chǎn)生性質(zhì)與格點(diǎn)QCD對(duì)標(biāo)量膠球的預(yù)期相符。近期德國(guó)波恩大學(xué)和美國(guó)JPAC研究組都基于BESⅢ的結(jié)果進(jìn)行了唯象分析，一致認(rèn)為f0(1710)和基態(tài)的標(biāo)量膠球有較大的重合。另外，通過(guò)對(duì)J/ψ→γηη′過(guò)程的分波分析，在ηη′系統(tǒng)中觀測(cè)到了顯著的f0(1500)而沒(méi)有觀測(cè)到f0(1710)。由于理論預(yù)期膠球衰變到ηη′受到顯著壓低，這一實(shí)驗(yàn)結(jié)果從衰變性質(zhì)表明f0(1710)有可能含有豐富的膠球成分。

格點(diǎn)QCD理論預(yù)言張量膠球在J/ψ輻射衰變中的產(chǎn)率高達(dá)1%。但張量介子譜的以往實(shí)驗(yàn)結(jié)果仍存在較大的誤差，亟需改進(jìn)精度。BESⅢ利用高統(tǒng)計(jì)量數(shù)據(jù)，在多個(gè)反應(yīng)過(guò)程的系統(tǒng)研究中觀測(cè)到f2(2340)的大量產(chǎn)生，為研究張量膠球提供了重要線索。

BESⅢ實(shí)驗(yàn)在贗標(biāo)量膠球的尋找中也取得重大進(jìn)展。BESⅢ實(shí)驗(yàn)首次在J/ψ輻射衰變中且格點(diǎn)QCD預(yù)言最輕贗標(biāo)量膠球質(zhì)量能區(qū)2.4 GeV附近發(fā)現(xiàn)了一個(gè)新粒子X(jué)(2370)，并通過(guò)分波分析確定其J PC量子數(shù)為0-+(圖1)。這也是實(shí)驗(yàn)上在格點(diǎn)QCD預(yù)言的贗標(biāo)量膠球質(zhì)量區(qū)域(2.3—2.6 GeV)發(fā)現(xiàn)的唯一一個(gè)0-+粒子。在衰變性質(zhì)上，雖然理論上尚缺乏可靠的膠球衰變模式預(yù)言，但是目前實(shí)驗(yàn)上觀測(cè)到的X(2370)粒子與粲偶素ηc粒子的衰變非常相似，BESⅢ在J/ψ輻射衰變到η′ππ、η′KK、KS0KS0η、KS0KS0π0、ηπ0π0和a00(980)π0末態(tài)中均同時(shí)發(fā)現(xiàn)了X(2370)[2—4]和ηc信號(hào)，這些實(shí)驗(yàn)觀測(cè)強(qiáng)烈顯示X(2370)粒子很可能像ηc粒子那樣是通過(guò)膠子衰變的。BESⅢ實(shí)驗(yàn)測(cè)量的X(2370)粒子的質(zhì)量、自旋宇稱、產(chǎn)生和衰變性質(zhì)都與贗標(biāo)量膠球的特性一致。因此，X(2370)粒子被稱為類膠球(glueball-like)粒子。X(2370)粒子的發(fā)現(xiàn)及其與膠球一致的性質(zhì)獲得了國(guó)際強(qiáng)子物理領(lǐng)域的高度關(guān)注，被國(guó)際高能物理大會(huì)(ICHEP2024)作為亮點(diǎn)成果。

圖1 類膠球(glueball-like)粒子X(jué)(2370)的發(fā)現(xiàn)

BESⅢ的系統(tǒng)性研究顯著推進(jìn)了實(shí)驗(yàn)上尋找膠球的進(jìn)展，有望在該研究方向取得突破性進(jìn)展——在實(shí)驗(yàn)上確認(rèn)膠球的存在。

2.2 混雜態(tài)

傳統(tǒng)夸克模型認(rèn)為介子由一對(duì)正反夸克組成。JPC=1-+等量子數(shù)無(wú)法由簡(jiǎn)單的正反夸克系統(tǒng)形成，被稱為奇特量子數(shù)。具有奇特量子數(shù)的奇特強(qiáng)子態(tài)必然是超出夸克模型的新型強(qiáng)子，因此受到了理論和實(shí)驗(yàn)的極大關(guān)注?；祀s態(tài)()是包含正反夸克對(duì)和激發(fā)的膠子場(chǎng)的一種奇特強(qiáng)子態(tài)，其性質(zhì)對(duì)于研究膠子場(chǎng)和理解色禁閉有重要意義。1-+混雜態(tài)是格點(diǎn)QCD和唯象模型預(yù)言的最輕的、具有奇特量子數(shù)的混雜態(tài)，質(zhì)量在1.7—2.1 GeV附近。具有奇特量子數(shù)的混雜態(tài)的實(shí)驗(yàn)研究持續(xù)了近40年，至今仍是國(guó)際奇特強(qiáng)子物理研究的前沿?zé)狳c(diǎn)之一。以往的實(shí)驗(yàn)結(jié)果主要來(lái)源于π束流的固定靶實(shí)驗(yàn)(E852，VES，COMPASS等)和正反質(zhì)子湮滅實(shí)驗(yàn)(Crystal Barrel和OBELIX)。2017年開(kāi)始運(yùn)行的GlueX實(shí)驗(yàn)的主要物理目標(biāo)是通過(guò)光生反應(yīng)研究1-+混雜態(tài)。以往實(shí)驗(yàn)結(jié)果僅發(fā)現(xiàn)3個(gè)候選者，全部是同位旋矢量，而1-+同位旋標(biāo)量候選者一直沒(méi)有實(shí)驗(yàn)跡象。實(shí)驗(yàn)尋找同位旋標(biāo)量1-+奇特強(qiáng)子態(tài)對(duì)于理解強(qiáng)子構(gòu)成等低能強(qiáng)相互作用有重要的物理意義。

BESⅢ利用100億J/ψ事例，在J/ψ→γηη′過(guò)程中首次發(fā)現(xiàn)了一個(gè)新粒子，η1(1855)[5]，它具有超出常規(guī)介子的J PC=1-+奇特量子數(shù)(圖2)。該粒子的顯著性水平大于19倍標(biāo)準(zhǔn)偏差，質(zhì)量與理論預(yù)言的1-+混雜態(tài)一致。η1(1855)的發(fā)現(xiàn)獲得了國(guó)際強(qiáng)子物理領(lǐng)域的關(guān)注，被粒子物理重要國(guó)際會(huì)議(Moriond QCD 2022)作為亮點(diǎn)成果，并被新強(qiáng)子態(tài)研究綜述[6]和《粒子數(shù)據(jù)手冊(cè)》[7]中輕介子譜綜述引用評(píng)述。η1(1855)的發(fā)現(xiàn)開(kāi)啟了自旋奇特強(qiáng)子態(tài)新的研究方向。歐洲核物理長(zhǎng)期戰(zhàn)略規(guī)劃和美國(guó)核物理長(zhǎng)期戰(zhàn)略規(guī)劃白皮書(shū)均引用了η1(1855)的成果。η1(1855)是一種新類型的強(qiáng)作用物質(zhì)形態(tài)，是建立自旋奇特態(tài)完整圖像的開(kāi)端，QCD50年綜述(50 years of quantum chromodynamics)[8]評(píng)價(jià)它的發(fā)現(xiàn)可能是奇特強(qiáng)子態(tài)研究的一項(xiàng)突破。

圖2 BESⅢ首次發(fā)現(xiàn)同位旋標(biāo)量1-+奇特強(qiáng)子態(tài)η1(1855)

η1(1855)標(biāo)志著一種新類型的強(qiáng)作用物質(zhì)形態(tài)，它的發(fā)現(xiàn)開(kāi)啟了自旋奇特態(tài)新的研究方向。1-+奇特強(qiáng)子態(tài)η1(1855)的性質(zhì)是什么？如何區(qū)分混雜態(tài)、分子態(tài)、四夸克態(tài)等不同理論假設(shè)？如果η1(1855)和π1(1600)屬于一組1-+多重態(tài)，在混雜態(tài)、分子態(tài)、四夸克態(tài)等不同理論假設(shè)下如何尋找其他家族成員？BESⅢ正在對(duì)這一系列重要問(wèn)題開(kāi)展系統(tǒng)的深入研究。

超子極化與CP破壞尋找

在宇宙的形成和演化中，物質(zhì)和反物質(zhì)應(yīng)該是對(duì)稱存在的，即它們應(yīng)該以相同的數(shù)量存在。然而，實(shí)驗(yàn)觀測(cè)數(shù)據(jù)顯示，宇宙中的物質(zhì)占據(jù)主導(dǎo)地位，而反物質(zhì)卻非常稀少，從而引發(fā)了對(duì)正反物質(zhì)不對(duì)稱性之謎的深入探索，并提出各種假說(shuō)和理論來(lái)解釋這種正反物質(zhì)不對(duì)稱性。其中一種可能的解釋是，在宇宙早期發(fā)生了一些不對(duì)稱的物理過(guò)程，導(dǎo)致了正反物質(zhì)的不平衡，比如電荷共軛(C)—宇稱(P)對(duì)稱性破壞，簡(jiǎn)稱CP破壞。但是，當(dāng)前實(shí)驗(yàn)上只在介子衰變中觀測(cè)到CP破壞，且該效應(yīng)非常小，不足以解釋宇宙演化中存在的正反物質(zhì)不對(duì)稱性。因此，尋找新的CP破壞來(lái)源，特別是重子衰變，對(duì)于解開(kāi)這一宇宙之謎至關(guān)重要。

超子是含有奇異夸克的重子，其衰變是尋找CP破壞現(xiàn)象的重要途徑之一。北京譜儀Ⅲ實(shí)驗(yàn)獨(dú)辟蹊徑，在J/ψ粒子衰變到超子和反超子對(duì)的過(guò)程中，利用超子和反超子的橫向極化和量子糾纏，提出了尋找正反超子不對(duì)稱性的新方法。得益于分析級(jí)聯(lián)衰變的聯(lián)合角分布，BESⅢ開(kāi)展了一系列對(duì)超子衰變中CP對(duì)稱性的最精確的檢驗(yàn)(圖3)[9—11]，并完成了飛米尺度上對(duì)超子結(jié)構(gòu)的開(kāi)創(chuàng)性測(cè)量以及對(duì)稀有超子衰變的研究。

圖3 北京譜儀Ⅲ實(shí)驗(yàn)上的電荷宇稱不對(duì)稱性檢驗(yàn)。其中，左側(cè)圖中不同的符號(hào)代表不同的CP破壞變量，符號(hào)寬窄代表當(dāng)前測(cè)量結(jié)果的誤差大小。右側(cè)標(biāo)注的是BESⅢ實(shí)驗(yàn)所采用的不同的衰變過(guò)程。圖中虛線下方是當(dāng)前理論預(yù)言的CP破壞變量的大小

圖3顯示了BESⅢ實(shí)驗(yàn)利用高統(tǒng)計(jì)量J/ψ和ψ(3686)數(shù)據(jù)，通過(guò)不同的正反超子開(kāi)展CP對(duì)稱性檢驗(yàn)的結(jié)果，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)明顯的CP對(duì)稱性破缺，并與理論預(yù)期作了比較。當(dāng)前北京譜儀實(shí)驗(yàn)的測(cè)量結(jié)果僅為10-3量級(jí)，離標(biāo)準(zhǔn)模型的預(yù)期值還會(huì)有一段距離。中國(guó)正討論建設(shè)亮度為1035 cm-2s-1的超級(jí)陶粲工廠的可能性，和現(xiàn)有北京譜儀Ⅲ相比，它將提高兩個(gè)量級(jí)的J/ψ產(chǎn)生率，加上探測(cè)技術(shù)的提高，利用北京譜儀Ⅲ合作組發(fā)明的超子量子關(guān)聯(lián)衰變研究CP破缺的極其靈敏的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)方法，極有希望達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)模型預(yù)期的CP破缺效應(yīng)范圍，進(jìn)一步檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)模型。也許會(huì)幸運(yùn)地發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)大于標(biāo)準(zhǔn)模型的預(yù)期值，發(fā)現(xiàn)新物理，解決宇宙中物質(zhì)和反物質(zhì)的不對(duì)稱性的世紀(jì)難題。

輕介子衰變與QCD有效理論檢驗(yàn)

輕介子是指由一個(gè)輕夸克和一個(gè)反輕夸克組成的粒子，它們?cè)诹Ｗ游锢韺W(xué)的發(fā)展中扮演著重要角色，對(duì)它們的研究深化了對(duì)物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)和相互作用的認(rèn)識(shí)。目前對(duì)輕介子性質(zhì)的認(rèn)識(shí)正在逐步完善，還有很多工作亟需深入開(kāi)展，特別是贗標(biāo)量介子η和η′，它們的電荷、自旋和同位旋都為零，并且寬度接近于零，是探究低能區(qū)強(qiáng)相互作用、檢驗(yàn)基本對(duì)稱性及尋找新物理等的理想場(chǎng)所，一直受到理論和實(shí)驗(yàn)上的廣泛關(guān)注。

因?yàn)棣呛挺恰涞容p介子在J/ψ輻射和強(qiáng)衰變中產(chǎn)生幾率都很高，使得BESⅢ實(shí)驗(yàn)也相當(dāng)于一個(gè)天然的輕介子工廠。結(jié)合所采集的高統(tǒng)計(jì)量J/ψ事例和探測(cè)器的出色性能，BESⅢ實(shí)驗(yàn)為探究輕介子衰變機(jī)制及尋找新的物理現(xiàn)象打開(kāi)了一個(gè)新窗口，并取得一系列重要研究進(jìn)展。

2017年，BESⅢ實(shí)驗(yàn)首次觀測(cè)到η′→ρ±π?[12]。在手征微擾理論和色散理論的框架下，由于輕夸克之間存在質(zhì)量差異，雖然η′→3π違反同位旋對(duì)稱性，但提供了一種確定夸克質(zhì)量比值的獨(dú)特方法。然而，有理論物理學(xué)家認(rèn)為η′→3π衰變中存在P 波貢獻(xiàn) (η′→ρ±π?)，對(duì)確定夸克質(zhì)量比值有重要影響。BESⅢ實(shí)驗(yàn)首次證實(shí)η′→3π衰變中存在P 波貢獻(xiàn)，從而結(jié)束了理論上長(zhǎng)達(dá)近20年的爭(zhēng)論。目前，理論物理學(xué)家對(duì)使用色散方法研究衰變表現(xiàn)出極大興趣，進(jìn)一步的理論研究以及未來(lái)更精確的測(cè)量結(jié)果將有助于深入了解其衰變機(jī)制。

另外，在π-π相互作用中，一個(gè)顯著的特征是π+π-的S波電荷交換的散射反應(yīng)，即π+π-→π0π0，在質(zhì)心能量對(duì)應(yīng)于兩個(gè)帶電π介子的質(zhì)量閾值處出現(xiàn)了一個(gè)明顯的突變，被稱為拐點(diǎn)效應(yīng)(cusp effect)，可以用于確定S 波π-π相互作用的強(qiáng)度，揭示量子色動(dòng)力學(xué)在低能量下的基本性質(zhì)。歷史上曾有多個(gè)實(shí)驗(yàn)試圖在η′→ηπ0π0中尋找該效應(yīng)，但都未觀測(cè)到。北京譜儀Ⅲ實(shí)驗(yàn)首次發(fā)現(xiàn)帶電π+π-介子質(zhì)量閾值附近存在拐點(diǎn)效應(yīng)(圖4)[13]，并確定了相應(yīng)的散射長(zhǎng)度。這是世界上首次在η′→ηπ0π0衰變中觀測(cè)到拐點(diǎn)效應(yīng)，為探究π-π相互作用提供了一種新的方法。

圖4 π0π0不變質(zhì)量的分布，其中虛線用于標(biāo)識(shí)π+π-質(zhì)量閾值之處的拐點(diǎn)效應(yīng)

基于所采集的高統(tǒng)計(jì)量J/ψ數(shù)據(jù)，BESⅢ實(shí)驗(yàn)在輕介子衰變研究領(lǐng)域取得了一系列創(chuàng)新性研究成果，包括觀測(cè)到新衰變模式、發(fā)現(xiàn)新衰變機(jī)制和發(fā)展新研究方法等，為檢驗(yàn)和發(fā)展低能區(qū)強(qiáng)相互作用理論提供了大量的實(shí)驗(yàn)證據(jù)，并在國(guó)際輕介子物理研究中扮演了十分重要的角色。近年來(lái)，BESⅢ實(shí)驗(yàn)關(guān)于η和η′的重要研究進(jìn)展，不僅引起了粒子物理學(xué)家的關(guān)注，為檢驗(yàn)和發(fā)展低能區(qū)強(qiáng)相互作用理論提供了大量實(shí)驗(yàn)證據(jù)，也促使國(guó)際上提出了新的關(guān)于η和η′的實(shí)驗(yàn)研究計(jì)劃。

總結(jié)

利用J/ψ衰變中輕強(qiáng)子的豐富產(chǎn)生和探測(cè)器的出色性能，BESⅢ實(shí)驗(yàn)在輕強(qiáng)子譜、輕奇特強(qiáng)子態(tài)、輕強(qiáng)子衰變及新物理尋找等方向取得了一系列重要物理成果，不但有助于深化對(duì)強(qiáng)相互作用、強(qiáng)子譜以及對(duì)稱性破缺等關(guān)鍵概念的認(rèn)識(shí)，并在手征有效場(chǎng)論和格點(diǎn)量子色動(dòng)力學(xué)的發(fā)展中發(fā)揮了重要作用，為理解非微擾區(qū)域的強(qiáng)子物理做出重要貢獻(xiàn)。

盡管取得一系列令人印象深刻的研究進(jìn)展，但對(duì)輕強(qiáng)子譜及其衰變性質(zhì)的理解仍有待完善，需要進(jìn)一步探索和研究。隨著更多關(guān)于粒子物理實(shí)驗(yàn)裝置的建立，比如中國(guó)的超級(jí)陶—粲工廠、德國(guó)的PANDA實(shí)驗(yàn)和美國(guó)的η介子工廠等，對(duì)輕強(qiáng)子物理的實(shí)驗(yàn)研究必將逐步深入，為我們揭示更多粒子物理學(xué)的奧秘。

參考文獻(xiàn)

[1] Ablikim M