$d_{2}^{n}$ 与 $A_{1}^{n}$ 的测量：探测中子自旋结构

我们报告了在Jefferson Lab的A厅进行的E06-014实验的结果，其中对中子扭曲3矩阵元$d_2$ ($d_{2}^{n}$)进行了精确测量。该量表示在中子上的深度非弹性电子散射事件中，被击夸克由于其与强子化剩余物的相互作用而经历的平均颜色洛伦兹力。该色力由自旋结构函数$g_1$和$g_2$在$^{3}$He上的三阶矩的线性组合确定，这些矩已施加核修正。运动学包括两个平均$Q^{2}$区间：$3.2$ GeV$^{2}$和$4.3$ GeV$^{2}$，以及比约肯-$x$ $0.25 \leq x \leq 0.90$，覆盖DIS和谐振区域。我们发现对于$<Q^{2}> = 3.2$ GeV$^{2}$，$d_2^n$小而负，而对于$<Q^{2}> = 4.3$ GeV$^{2}$更小，与格点QCD计算一致。扭曲4矩阵元$f_{2}^{n}$通过结合我们的$d_{2}^{n}$与关于$\Gamma_{1}^{n} = \int_{0}^{1} g_{1}^{n} dx$的世界数据提取。我们发现$f_{2}^{n}$约比$d_{2}^{n}$大一个数量级。利用提取的$d_{2}^{n}$和$f_{2}^{n}$数据，我们将色力分离为电和磁分量$F_{E}^{y,n}$和$F_{B}^{y,n}$，发现它们大小相等且符号相反，与瞬子模型预测一致但与QCD求和规则不符。此外，我们提取了中子虚光子-核子不对称性$A_{1}^{n}$、结构函数比$g_{1}^{n}/F_{1}^{n}$、以及夸克比$(\Delta u + \Delta \bar{u})/(u + \bar{u})$和$(\Delta d + \Delta \bar{d})/(d + \bar{d})$。这些结果被发现与DIS世界数据及组分夸克模型预测一致，但在大$x$处与微扰QCD预测矛盾。