【儀表網 研發(fā)快訊】近日，國際大科學裝置合作實驗Belle和Belle II第一次觀測到Ds0(2317)+的一種此前從未發(fā)現的新衰變模式——電磁輻射衰變。這一發(fā)現為破解該粒子長期存在的質量之謎提供了關鍵實驗依據，并有助于深入探索束縛物質的基本相互作用。論文最近發(fā)表在國際著名物理期刊《物理評論快報》(Physical Review Letters)上，并被美國物理學會(APS)作為物理亮點重點報道(Featured in Physics)。
 

　　2003年，物理學家探測到一種名為Ds0(2317)+的粒子，它包含一個粲夸克和一個奇異反夸克。這一發(fā)現迅速引起了廣泛粒子物理學家的關注，因為該粒子的實驗測量質量(2.317 GeV)與其理論預言質量(高于2.4 GeV)之間存在顯著的差異。為了解釋這一質量差異，科學家提出了多種關于該粒子內部結構的理論模型。輻射衰變作為探測粒子內部結構的理想探針，不同模型給出了輻射衰變Ds0(2317) →Ds*??和強衰變過程????0(2317)→???? ??0分支比比值(R)可能的取值范圍。如果R高于8.1%，則支持該粒子為緊湊型夸克-反夸克態(tài)的模型；反之，如果R在0.5%至4.25 %之間，則????0(2317)+更符合兩個介子組成的“分子”的模型。
 

　　研究團隊利用Belle和Belle II實驗在10.58 GeV附近采集的全世界最大的????→????數據樣本，以超過10倍標準差的統計顯著性，首次發(fā)現Ds0(2317) →Ds*??過程，并測得其與強衰變過程????0(2317)→???? ??0過程的分支比比值約為7%，這一數值低于大多數夸克-反夸克模型的預言，但高于大多數分子態(tài)模型的預言，表明????0(2317)+可能具有更復雜的內部結構。
 

　　西安交通大學物理學院李郁博副教授和復旦大學沈成平教授為該工作主要完成人。論文由Belle和Belle II合作組全體成員署名，按姓氏英文字母順序排列。本研究得到了國家自然科學基金、國家重點研發(fā)計劃及西安交通大學青年拔尖人才計劃的資助。
 

　　Belle和Belle II是由來自世界各地的126個單位的約1200名科研工作者共同參與的大型國際合作組，也是目前世界上對撞亮度最高的正負電子對撞實驗。Belle實驗曾因發(fā)現B介子的電荷共軛-宇稱聯合破壞(CP破壞)現象，為理解宇宙中物質-反物質不對稱性提供了關鍵突破，并直接推動了2008年諾貝爾物理學獎的頒發(fā)。作為Belle實驗的升級版，Belle II實驗采用更先進的探測技術和更高的對撞亮度，致力于在新物理領域取得突破性發(fā)現。西安交通大學物理學院于2024年正式加入Belle II國際合作組，成為該實驗的重要合作力量，在強子譜學、重味衰變和量子色動力學等前沿方向上開展深入研究。
 

　　引用：【科技自立自強】西安交大物理學院李郁博科研團隊與合作者首次發(fā)現Ds0(2317)+電磁輻射衰變-西安交通大學【引用時間：2026年7月10日】