π 介子：手征对称性破缺的实验检验

基于手征对称性的自发破缺，手征微扰理论(ChPT)被认为可以近似禁闭标度 QCD。专门且日益精确的实验和不断改进的格点计算正在证实这一信念，我们正进入一个可以在某些精选反应中检验禁闭标度 QCD 的新时代。本文通过概述对 ChPT 关于 $\pi\pi$ 散射、π 介子性质、$\pi$N 散射和电磁 π 介子产生预测的低能实验检验来证明这一点。日益精确的格点计算已经表明，这些预测在介子部分与 QCD 一致。目前，实验与 ChPT 计算之间符合良好，包括 $\pi\pi$ 和 $\pi$N s 波散射长度以及 $\pi^{0}$ 寿命。一旦考虑到由上夸克和下夸克质量差异引起的同位旋破缺效应（这是提取 $\pi\pi$ 散射长度所必需的），最近精确的 π 介子原子数据便与手征计算相符。除了对理论的检验外，还讨论了基于一般手征原理的 $\pi\pi$ 与 $\pi$N 相互作用之间的比较。格点计算现在正为长期被深入研究但尚无定论的 $\pi$N $\sigma$ 项以及奇异夸克对质子质量的贡献提供结果。本文还介绍了从质子的电磁 π 介子产生实验中检验 ChPT 计算（及其有效能量区域）的日益精确的实验。这些实验也开始测量末态 $\pi$N 相互作用。本文基于 2012 年 8 月在 Jefferson Lab 举行的手征动力学研讨会 CD12 上所作的总结发言。