从强子宇称破坏到宇称破坏电子散射及标准模型检验

在对强子系统中的宇称破坏进行了近五十年的研究后，七个弱介子 - 核子耦合常数的测定仍未完成。尽管核系统中的宇称破坏因 QCD 的复杂性而变得棘手，但在更简单的质子 - 质子系统中测量宇称破坏则更易于解释。目前我们在 13.6、45 和 221 MeV 能量下已有三项此类精密 pp 实验。如今，利用有效场论进行理论解释也有了更好的可能性。在电子 - 质子散射中，SAMPLE、G0、HAPPEX 和 PVA4 等宇称破坏 ep 实验已经表明，奇异夸克对核子电荷和磁化分布的贡献微乎其微。综合分析这些结果也极大地增进了对质子“弱荷”（树图阶 $Q^p_{weak} = 1-4\sin^2\theta_W$）的了解。JLab 的 $Q^p_{weak}$ 实验将进一步提升这一精度，以约 4% 的精度测定质子的弱荷。如此高的精度要么证实与夸克和轻子的标准模型相符，要么指向新物理。在 JLab 的 CEBAF 升级至 12 GeV 之后，一项类似于 SLAC E158 的宇称破坏电子 - 电子（Moller）散射实验将测量电子的弱荷，从而以与 $Z^0$ 极点处最精确的单项测量相当的精度（约 +/- 0.00025）测定低能下的 $\sin^2\theta_W$。该实验在对新物理的敏感性方面将与 $Q^p_{weak}$ 实验形成互补。