质子中反物质的不对称性
高能物理 - 唯象学
2021-03-09 v1 高能物理 - 实验
核实验
摘要
质子的基本组成单元——夸克和胶子——已被认识数十年。然而，我们在理论与实验上仍未能完整理解这些粒子及其动力学如何产生质子的量子束缚态及其物理性质，例如其自旋。在最简单的图像中，构成质子的两个上夸克和一个下夸克仅贡献质子质量的百分之几，其余大部分质量来自夸克动能与势能以及强作用的胶子能量。量子色动力学所描述的这种强作用的一个本质特征，是它能在质子内部产生仅存在极短时间的物质-反物质夸克对。它们的短暂存在使得质子内的反物质夸克难以研究，但其存在可在物质-反物质夸克对湮灭的反应中被辨识。在强作用产生夸克-反夸克的图像中，上反物质夸克与下反物质夸克出现的概率分布作为动量的函数应当几乎相同，因为它们的质量相近且远小于质子质量。在本稿件中，我们给出基于μ子对产生测量的证据，表明这些分布存在显著差异：在很宽的动量范围内，下反物质夸克比上反物质夸克更为丰富。这些结果重新引发了人们对若干曾被先前结果排除的、作为质子中反物质不对称性起源的机制的关注，并指出了可区分这些机制的未来测量方向。
引用
@article{arxiv.2103.04024,
title = {The Asymmetry of Antimatter in the Proton},
author = {J. Dove and B. Kerns and R. E. McClellan and S. Miyasaka and D. H. Morton and K. Nagai and S. Prasad and F. Sanftl and M. B. C. Scott and A. S. Tadepalli and C. A. Aidala and J. Arrington and C. Ayuso and C. L. Barker and C. N. Brown and W. C. Chang and A. Chen and D. C. Christian and B. P. Dannowitz and M. Daugherity and M. Diefenthaler and L. El Fassi and D. F. Geesaman and R. Gilman and Y. Goto and L. Guo and R. Guo and T. J. Hague and R. J. Holt and D. Isenhower and E. R. Kinney and N. Kitts and A. Klein and D. W. Kleinjan and Y. Kudo and C. Leung and P. -J. Lin and K. Liu and M. X. Liu and W. Lorenzon and N. C. R. Makins and M. Mesquita de Medeiros and P. L. McGaughey and Y. Miyachi and I. Mooney and K. Nakahara and K. Nakano and S. Nara and J. -C. Peng and A. J. Puckett and B. J. Ramson and P. E. Reimer and J. G. Rubin and S. Sawada and T. Sawada and T. -A. Shibata and D. Su and M. Teo and B. G Tice and R. S. Towell and S. Uemura and S. Watson and S. G. Wang and A. B. Wickes and J. Wu and Z. Xi and Z. Ye},
journal= {arXiv preprint arXiv:2103.04024},
year = {2021}
}
备注
10 pages, 5 figures, 5 tables; Matches published version