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膠球

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粒子物理学中,胶球是一种假想中的复合粒子,它仅仅由胶子组成,而不包含任何价夸克。胶子的这种特殊的束缚态是可能的,因为胶子带有色荷,因此能够通过强核力相互作用。因为胶球总是与其它普通的介子束缚态一同产生,所以其很难在粒子加速器中被探测到。
理论研究表明通过现有的对撞机技术,人们完全有能力达到胶球能够被产生的能量水平。但是,由于上述的探测困难,直至2012年,胶球依然没有被观测到并确定地认证。

格点计算模拟结果[编辑]

格点场论英语Lattice field theory提供了一种从第一原则理论上研究胶球的能谱的方法。莫宁斯塔和皮尔登在1999年成功计算了QCD中的几种最轻的,没有动力学夸克的胶球。其中3中最轻的胶球如下表所示。动力学夸克的存在会轻微影响下表中的数据,但同时也会是计算更加困难。之后的QCD(格点和求和法则)计算发现最轻的胶球的质量的数量级应该在1000–1700 MeV范围之内。

J P'C 质量
0++ 1730 ±80 MeV
2++ 2400 ±120 MeV
0−+ 2590 ±130 MeV

候选粒子实验[编辑]

粒子加速器实验通常能够识别的不稳定的复合粒子的精度约为10 MeV/c^2,但是并不能够精确的确定粒子的性质。在一些实验中有一些可能的粒子被检测到,但它们在一些研究中被认为是可疑的。尽管证据是不明确的,但一些候选的粒子共振态,可能是胶球。

矢量,伪矢量或张量胶球的候选粒子:

  • X(3020)由BaBar国际协作观察到一个激发态的 2-+, 1+- or 1-- ,一个质量约 3.02 GeV/c^2的胶球。[1]

标量胶球的候选粒子:

  • f0(500) 也被称为σ -- 这个粒子的性质与1000 MeV或1500 MeV的胶球可能是一致的。[2]
  • f0(980) -- 这种复合粒子的结构与光胶球的一致。[2]
  • f0(1370) -- 这个共振态存在是有争议的,是一个胶球介子混合态的候选粒子。[2]
  • f0(1500) -- 这种共振态的存在是无可争议,但是作为一个胶球介子态或纯胶球是不成熟的。[2]
  • f0(1710) -- 这种共振态的存在是无可争议,但是作为一个胶球介子态或纯胶球是不成熟的。[2]

其它胶球的候选粒子:

在LEP实验的胶子喷柱表明胶球存在的理论预期超过40%。[2]许多候选粒子已经至少经过十八年的积极研究。[3]gluex实验计划开始于2014,是专门设计用来更明确产生胶球的实验证据。[4]

链接[编辑]

参考及更多内容[编辑]

  1. ^ Y.K. Hsiao, C.Q. Geng, "Identifying Glueball at 3.02 GeV in Baryonic B Decays" (Version 2: October 9, 2013) http://arxiv.org/abs/1302.3331
  2. ^ 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 Wolfgang Ochs. The status of glueballs. Journal of Physics G. 2013, 40 (4): 043001. arXiv:1301.5183. Bibcode:2013JPhG...40d3001O. doi:10.1088/0954-3899/40/4/043001. 
  3. ^ Walter Taki, "Search for Glueballs" (1996) http://www.slac.stanford.edu/cgi-wrap/getdoc/ssi96-006.pdf
  4. ^ The Physics of GlueX.