كيف تتحلل الجسيمات: رقصة الآثار الأربعة سريع
الأصل: "Amplitude analysis and branching fraction measurement of the decay $$D^0 \to K^+K^-\pi^0\pi^0$$"
أنا المؤلف ·
BESIII Collaboration ,
M. Ablikim ,
M. N. Achasov ,
P. Adlarson ,
X. C. Ai ,
C. S. Akondi ,
R. Aliberti ,
A. Amoroso ,
Q. An ,
Y. H. An ,
M. S. Anderson ,
Y. Bai ,
O. Bakina ,
H. R. Bao ,
X. L. Bao ,
M. Barbagiovanni ,
V. Batozskaya ,
K. Begzsuren ,
N. Berger ,
M. Berlowski ,
M. B. Bertani ,
D. Bettoni ,
F. Bianchi ,
E. Bianco ,
A. Bortone ,
I. Boyko ,
R. A. Briere ,
A. Brueggemann ,
D. Cabiati ,
H. Cai ,
M. H. Cai ,
X. Cai ,
A. Calcaterra ,
G. F. Cao ,
N. Cao ,
S. A. Cetin ,
X. Y. Chai ,
J. F. Chang ,
T. T. Chang ,
G. R. Che ,
Y. Z. Che ,
C. H. Chen ,
Chao Chen ,
G. Chen ,
H. S. Chen ,
H. Y. Chen ,
M. L. Chen ,
S. J. Chen ,
S. M. Chen ,
T. Chen ,
W. Chen ,
X. R. Chen ,
X. T. Chen ,
X. Y. Chen ,
Y. B. Chen ,
Y. Q. Chen ,
Z. K. Chen ,
J. Cheng ,
L. N. Cheng ,
S. K. Choi ,
X. Chu ,
G. Cibinetto ,
F. Cossio ,
J. Cottee-Meldrum ,
H. L. Dai ,
J. P. Dai ,
X. C. Dai ,
A. Dbeyssi ,
R. E. de Boer ,
D. Dedovich ,
C. Q. Deng ,
Z. Y. Deng ,
A. Denig ,
I. Denisenko ,
M. Destefanis ,
F. De Mori ,
E. Di Fiore ,
X. X. Ding ,
Y. Ding ,
Y. X. Ding ,
J. Dong ,
L. Y. Dong ,
M. Y. Dong ,
X. Dong ,
Z. J. Dong ,
M. C. Du ,
S. X. Du ,
Shaoxu Du ,
X. L. Du ,
Y. Q. Du ,
Y. Y. Duan ,
Z. H. Duan ,
P. Egorov ,
G. F. Fan ,
J. J. Fan ,
K. X. Fan ,
Y. H. Fan ,
J. Fang ,
Jin Fang ,
S. S. Fang ,
W. X. Fang ,
Y. Q. Fang ,
L. Fava ,
F. Feldbauer ,
G. Felici ,
C. Q. Feng ,
J. H. Feng ,
Q. X. Feng ,
Y. T. Feng ,
M. Fritsch ,
C. D. Fu ,
J. L. Fu ,
Y. W. Fu ,
H. Gao ,
Xu Gao ,
Y. Gao ,
Y. N. Gao ,
Y. Y. Gao ,
Yunong Gao ,
Z. Gao ,
S. Garbolino ,
I. Garzia ,
L. Ge ,
P. T. Ge ,
Z. W. Ge ,
C. Geng ,
A. Gilman ,
K. Goetzen ,
J. Gollub ,
J. B. Gong ,
J. D. Gong ,
L. Gong ,
W. X. Gong ,
W. Gradl ,
M. Greco ,
M. D. Gu ,
M. H. Gu ,
C. Y. Guan ,
A. Q. Guo ,
H. Guo ,
J. N. Guo ,
L. B. Guo ,
M. J. Guo ,
R. P. Guo ,
X. Guo ,
Y. P. Guo ,
Z. Guo ,
A. Guskov ,
J. Gutierrez ,
J. Y. Han ,
T. T. Han ,
X. Han ,
F. Hanisch ,
K. D. Hao ,
X. Q. Hao ,
F. A. Harris ,
C. Z. He ,
K. K. He ,
K. L. He ,
F. H. Heinsius ,
C. H. Heinz ,
Y. K. Heng ,
C. Herold ,
P. C. Hong ,
G. Y. Hou ,
X. T. Hou ,
Y. R. Hou ,
Z. L. Hou ,
H. M. Hu ,
J. F. Hu ,
Q. P. Hu ,
S. L. Hu ,
T. Hu ,
Y. Hu ,
Y. X. Hu ,
Z. M. Hu ,
G. S. Huang ,
K. X. Huang ,
L. Q. Huang ,
P. Huang ,
X. T. Huang ,
Y. P. Huang ,
Y. S. Huang ,
T. Hussain ,
N. Hüsken ,
N. in der Wiesche ,
J. Jackson ,
Q. Ji ,
Q. P. Ji ,
W. Ji ,
X. B. Ji ,
X. L. Ji ,
Y. Y. Ji ,
L. K. Jia ,
X. Q. Jia ,
D. Jiang ,
S. J. Jiang ,
X. S. Jiang ,
Y. Jiang ,
J. B. Jiao ,
J. K. Jiao ,
Z. Jiao ,
L. C. L. Jin ,
S. Jin ,
Y. Jin ,
M. Q. Jing ,
X. M. Jing ,
T. Johansson ,
S. Kabana ,
X. L. Kang ,
X. S. Kang ,
B. C. Ke ,
V. Khachatryan ,
A. Khoukaz ,
O. B. Kolcu ,
B. Kopf ,
L. Kröger ,
L. Krümmel ,
Y. Y. Kuang ,
X. Kui ,
N. Kumar ,
A. Kupsc ,
W. Kühn ,
Q. Lan ,
W. N. Lan ,
T. T. Lei ,
M. Lellmann ,
T. Lenz ,
C. Li ,
C. H. Li ,
C. K. Li ,
Chunkai Li ,
Cong Li ,
D. M. Li ,
F. Li ,
G. Li ,
H. B. Li ,
H. J. Li ,
H. L. Li ,
H. N. Li ,
H. P. Li ,
Hui Li ,
J. N. Li ,
J. S. Li ,
J. W. Li ,
K. Li ,
K. L. Li ,
L. J. Li ,
L. K. Li ,
Lei Li ,
M. H. Li ,
M. R. Li ,
M. T. Li ,
P. L. Li ,
P. R. Li ,
Q. M. Li ,
Q. X. Li ,
R. Li ,
S. Li ,
S. X. Li ,
S. Y. Li ,
Shanshan Li ,
T. Li ,
T. Y. Li ,
W. D. Li ,
W. G. Li ,
X. Li ,
X. H. Li ,
X. K. Li ,
X. L. Li ,
X. Y. Li ,
X. Z. Li ,
Y. Li ,
Y. H. Li ,
Y. B. Li ,
Y. C. Li ,
Y. G. Li ,
Y. P. Li ,
Z. H. Li ,
Z. J. Li ,
Z. L. Li ,
Z. X. Li ,
Z. Y. Li ,
C. Liang ,
H. Liang ,
Y. F. Liang ,
Y. T. Liang ,
Z. Z. Liang ,
G. R. Liao ,
L. B. Liao ,
M. H. Liao ,
Y. P. Liao ,
J. Libby ,
A. Limphirat ,
C. C. Lin ,
C. X. Lin ,
D. X. Lin ,
T. Lin ,
B. J. Liu ,
B. X. Liu ,
C. Liu ,
C. X. Liu ,
F. Liu ,
F. H. Liu ,
Feng Liu ,
G. M. Liu ,
H. Liu ,
H. B. Liu ,
H. M. Liu ,
Huihui Liu ,
J. B. Liu ,
J. J. Liu ,
K. Liu ,
K. Y. Liu ,
Ke Liu ,
Kun Liu ,
L. Liu ,
L. C. Liu ,
Lu Liu ,
M. H. Liu ,
P. L. Liu ,
Q. Liu ,
S. B. Liu ,
T. Liu ,
W. M. Liu ,
W. T. Liu ,
X. Liu ,
X. K. Liu ,
X. L. Liu ,
X. P. Liu ,
X. T. Liu ,
X. Y. Liu ,
Y. Liu ,
Y. B. Liu ,
Yi Liu ,
Z. A. Liu ,
Z. D. Liu ,
Z. L. Liu ,
Z. Q. Liu ,
Z. X. Liu ,
Z. Y. Liu ,
X. C. Lou ,
H. J. Lu ,
J. G. Lu ,
X. L. Lu ,
Y. Lu ,
Y. H. Lu ,
Y. P. Lu ,
Z. H. Lu ,
C. L. Luo ,
J. R. Luo ,
J. S. Luo ,
M. X. Luo ,
T. Luo ,
X. L. Luo ,
Z. Y. Lv ,
X. R. Lyu ,
Y. F. Lyu ,
Y. H. Lyu ,
F. C. Ma ,
H. L. Ma ,
Heng Ma ,
J. L. Ma ,
L. L. Ma ,
L. R. Ma ,
Q. M. Ma ,
R. Q. Ma ,
R. Y. Ma ,
T. Ma ,
X. T. Ma ,
X. Y. Ma ,
F. E. Maas ,
I. MacKay ,
M. Maggiora ,
S. Maity ,
S. Malde ,
L. M. Mansur ,
Y. J. Mao ,
Z. P. Mao ,
S. Marcello ,
A. Marshall ,
F. M. Melendi ,
Y. H. Meng ,
Z. X. Meng ,
G. Mezzadri ,
H. Miao ,
T. J. Min ,
R. E. Mitchell ,
X. H. Mo ,
B. Moses ,
N. Yu. Muchnoi ,
J. Muskalla ,
Y. Nefedov ,
F. Nerling ,
H. Neuwirth ,
Z. Ning ,
S. Nisar ,
Q. L. Niu ,
W. D. Niu ,
Y. Niu ,
C. Normand ,
S. L. Olsen ,
Q. Ouyang ,
I. V. Ovtin ,
S. Pacetti ,
Y. Pan ,
C. Y. Pang ,
A. Pathak ,
Y. P. Pei ,
M. Pelizaeus ,
G. L. Peng ,
H. P. Peng ,
X. J. Peng ,
Y. Y. Peng ,
K. Peters ,
K. Petridis ,
J. L. Ping ,
R. G. Ping ,
S. Plura ,
V. Prasad ,
L. Pöpping ,
F. Z. Qi ,
H. R. Qi ,
S. Qian ,
W. B. Qian ,
C. F. Qiao ,
J. H. Qiao ,
J. J. Qin ,
J. L. Qin ,
L. Q. Qin ,
L. Y. Qin ,
P. B. Qin ,
X. P. Qin ,
X. S. Qin ,
Z. H. Qin ,
J. F. Qiu ,
Z. H. Qu ,
J. Rademacker ,
K. Ravindran ,
C. F. Redmer ,
A. Rivetti ,
M. Rolo ,
G. Rong ,
S. S. Rong ,
F. Rosini ,
Ch. Rosner ,
M. Q. Ruan ,
W. R. Ruangyoo ,
N. Salone ,
A. Sarantsev ,
Y. Schelhaas ,
M. Schernau ,
K. Schoenning ,
M. Scodeggio ,
W. Shan ,
X. Y. Shan ,
Z. J. Shang ,
J. F. Shangguan ,
L. G. Shao ,
M. Shao ,
C. P. Shen ,
H. F. Shen ,
W. H. Shen ,
X. Y. Shen ,
B. A. Shi ,
Ch. Y. Shi ,
H. Shi ,
J. L. Shi ,
J. Y. Shi ,
M. H. Shi ,
S. Y. Shi ,
X. Shi ,
H. L. Song ,
J. J. Song ,
M. H. Song ,
T. Z. Song ,
W. M. Song ,
Y. X. Song ,
Zirong Song ,
S. Sosio ,
S. Spataro ,
S. Stansilaus ,
F. Stieler ,
M. Stolte ,
S. S Su ,
G. B. Sun ,
G. X. Sun ,
H. Sun ,
H. K. Sun ,
J. F. Sun ,
K. Sun ,
L. Sun ,
R. Sun ,
S. S. Sun ,
T. Sun ,
W. Y. Sun ,
Y. C. Sun ,
Y. H. Sun ,
Y. J. Sun ,
Y. Z. Sun ,
Z. Q. Sun ,
Z. T. Sun ,
H. Tabaharizato ,
N. T. Tagsinsit ,
C. J. Tang ,
G. Y. Tang ,
J. Tang ,
J. J. Tang ,
L. F. Tang ,
Y. A. Tang ,
Z. H. Tang ,
L. Y. Tao ,
M. Tat ,
J. X. Teng ,
J. Y. Tian ,
W. H. Tian ,
Y. Tian ,
Z. F. Tian ,
K. Yu. Todyshev ,
I. Uman ,
E. van der Smagt ,
B. Wang ,
Bin Wang ,
Bo Wang ,
C. Wang ,
Chao Wang ,
Cong Wang ,
D. Y. Wang ,
F. K. Wang ,
H. J. Wang ,
H. R. Wang ,
J. Wang ,
J. H. Wang ,
J. J. Wang ,
J. P. Wang ,
K. Wang ,
L. L. Wang ,
L. W. Wang ,
M. Wang ,
Mi Wang ,
N. Y. Wang ,
P. Wang ,
S. Wang ,
Shun Wang ,
T. Wang ,
W. Wang ,
W. P. Wang ,
X. F. Wang ,
X. L. Wang ,
X. N. Wang ,
Xin Wang ,
Y. Wang ,
Y. D. Wang ,
Y. F. Wang ,
Y. H. Wang ,
Y. J. Wang ,
Y. L. Wang ,
Y. N. Wang ,
Yanning Wang ,
Yaqian Wang ,
Yi Wang ,
Yuan Wang ,
Z. Wang ,
Z. L. Wang ,
Z. Q. Wang ,
Z. Y. Wang ,
Zhi Wang ,
Ziyi Wang ,
D. Wei ,
D. H. Wei ,
D. J. Wei ,
H. R. Wei ,
F. Weidner ,
H. R. Wen ,
S. P. Wen ,
U. Wiedner ,
G. Wilkinson ,
J. F. Wu ,
L. H. Wu ,
L. J. Wu ,
Lianjie Wu ,
S. G. Wu ,
S. M. Wu ,
X. W. Wu ,
Z. Wu ,
H. L. Xia ,
L. Xia ,
B. H. Xiang ,
D. Xiao ,
G. Y. Xiao ,
H. Xiao ,
Y. L. Xiao ,
Z. J. Xiao ,
C. Xie ,
K. J. Xie ,
Y. Xie ,
Y. G. Xie ,
Y. H. Xie ,
Z. P. Xie ,
T. Y. Xing ,
D. B. Xiong ,
G. F. Xu ,
H. Y. Xu ,
Q. J. Xu ,
Q. N. Xu ,
T. D. Xu ,
X. P. Xu ,
Y. Xu ,
Y. C. Xu ,
Z. S. Xu ,
F. Yan ,
L. Yan ,
W. B. Yan ,
W. C. Yan ,
W. H. Yan ,
W. P. Yan ,
X. Q. Yan ,
Y. Y. Yan ,
H. J. Yang ,
H. L. Yang ,
H. X. Yang ,
J. H. Yang ,
R. J. Yang ,
X. Y. Yang ,
Y. Yang ,
Y. G. Yang ,
Y. H. Yang ,
Y. M. Yang ,
Y. Q. Yang ,
Y. Z. Yang ,
Youhua Yang ,
Z. Y. Yang ,
W. J. Yao ,
Z. P. Yao ,
M. Ye ,
M. H. Ye ,
Z. J. Ye ,
K. Yi ,
Junhao Yin ,
Qiqin Yin ,
Z. Y. You ,
B. X. Yu ,
C. X. Yu ,
G. Yu ,
J. S. Yu ,
L. W. Yu ,
T. Yu ,
X. D. Yu ,
Y. C. Yu ,
Yongchao Yu ,
C. Z. Yuan ,
H. Yuan ,
J. Yuan ,
Jie Yuan ,
L. Yuan ,
M. K. Yuan ,
S. H. Yuan ,
Y. Yuan ,
C. X. Yue ,
Ying Yue ,
A. A. Zafar ,
F. R. Zeng ,
S. H. Zeng ,
X. Zeng ,
Y. J. Zeng ,
Yujie Zeng ,
Y. C. Zhai ,
Y. H. Zhan ,
B. L. Zhang ,
B. X. Zhang ,
D. H. Zhang ,
G. Y. Zhang ,
Gengyuan Zhang ,
H. Zhang ,
H. C. Zhang ,
H. H. Zhang ,
H. L. Zhang ,
H. Q. Zhang ,
H. R. Zhang ,
H. Y. Zhang ,
Han Zhang ,
J. Zhang ,
J. J. Zhang ,
J. L. Zhang ,
J. Q. Zhang ,
J. S. Zhang ,
J. W. Zhang ,
J. X. Zhang ,
J. Y. Zhang ,
J. Z. Zhang ,
Jianyu Zhang ,
Jin Zhang ,
Jiyuan Zhang ,
L. M. Zhang ,
Lei Zhang ,
N. Zhang ,
P. Zhang ,
Q. Zhang ,
Q. Y. Zhang ,
Q. Z. Zhang ,
R. Y. Zhang ,
S. H. Zhang ,
S. N. Zhang ,
Shulei Zhang ,
X. M. Zhang ,
X. Y. Zhang ,
Y. T. Zhang ,
Y. H. Zhang ,
Y. P. Zhang ,
Yao Zhang ,
Yu Zhang ,
Yu Zhang ,
Z. Zhang ,
Z. D. Zhang ,
Z. H. Zhang ,
Z. L. Zhang ,
Z. X. Zhang ,
Z. Y. Zhang ,
Zh. Zh. Zhang ,
Zhilong Zhang ,
Ziyang Zhang ,
Ziyu Zhang ,
G. Zhao ,
J. -P. Zhao ,
J. Y. Zhao ,
J. Z. Zhao ,
L. Zhao ,
Lei Zhao ,
M. G. Zhao ,
R. P. Zhao ,
S. J. Zhao ,
Y. B. Zhao ,
Y. L. Zhao ,
Y. P. Zhao ,
Y. X. Zhao ,
Z. G. Zhao ,
A. Zhemchugov ,
B. Zheng ,
B. M. Zheng ,
J. P. Zheng ,
W. J. Zheng ,
W. Q. Zheng ,
X. R. Zheng ,
Y. H. Zheng ,
B. Zhong ,
C. Zhong ,
X. Zhong ,
H. Zhou ,
J. Q. Zhou ,
S. Zhou ,
X. Zhou ,
X. K. Zhou ,
X. R. Zhou ,
X. Y. Zhou ,
Y. X. Zhou ,
Y. Z. Zhou ,
A. N. Zhu ,
J. Zhu ,
K. Zhu ,
K. J. Zhu ,
K. S. Zhu ,
L. X. Zhu ,
Lin Zhu ,
S. H. Zhu ,
T. J. Zhu ,
W. D. Zhu ,
W. J. Zhu ,
W. Z. Zhu ,
Y. C. Zhu ,
Z. A. Zhu ,
X. Y. Zhuang ,
M. Zhuge ,
J. H. Zou ,
J. Zu
لأول مرة، يفكك الفيزيائيون تحللًا نادرًا لجسيم إلى مكوناته، كما يفكك الموسيقي مقطوعة إلى نوتاتها.
📄 معروضة نسخة «بسيط» — «متقدم» غير جاهزة بعد. أضفه إلى المفضّلة للمساعدة في تسريعها. اطلب التحليل الكامل
عندما يتحلل جسيم، فإنه لا يختفي فحسب، بل يتحول إلى مجموعة كاملة من الجسيمات الأخرى، ولكل تحول سيناريوه الخاص. قام فيزيائيو تعاون BESIII لأول مرة بتفكيك التحلل النادر لميزون D0 خطوة بخطوة: فهو يتحول إلى كاونين وبيونين. الأمر يشبه قيام ساحر بتفكيك خدعته إلى حركات يد منفصلة لفهم اللحظة التي يظهر فيها الأرنب.
ميزون D0 هو جسيم يتكون من
كوارك ساحر وكوارك علوي مضاد. يعيش أقل من جزء من مليار من الثانية.
اتضح أن المسار الأكثر شيوعًا للتحلل هو: أولاً، يتحول D0 إلى زوج من الجسيمات قصيرة العمر K*(892) - ويشار إليها باسم الرنينات لأنها تعيش لفترة أقصر وتتفكك فورًا إلى كاون وبيون. قاس الفيزيائيون أن هذا المسار يشغل حوالي 0.279% من جميع تحللات D0. لكن الاكتشاف الرئيسي هو كيف تتصرف هذه الجسيمات K*(892) بالضبط. اتضح أن دورانها الداخلي (اللف المغزلي ) غالبًا ما يكون بحيث يبدو وكأن قمتين تدوران في نفس المستوى ولكن في اتجاهين متعاكسين. وهذا ما يسمى بحالة الموجة S، وهي السائدة.
الاستقطاب هنا ليس عن الضوء القادم من النظارات، بل عن اتجاه دوران الجسيمات. نسبة الاستقطاب الطولي 0.468 تعني أنه في ما يقرب من نصف الحالات، تدور القمم على طول خط الطيران.
تساعد هذه التحليلات في التحقق من حسابات النموذج القياسي - النظرية التي تصف جميع الجسيمات المعروفة وتفاعلاتها. إذا لم تتطابق القياسات مع التوقعات، فستكون علامة على أن شيئًا جديدًا يشارك في التحلل، مثل جسيم غير معروف. حتى الآن، كل شيء متطابق، وهذا خبر جيد: نحن نفهم بشكل أكثر دقة كيف يعمل العالم الصغير.
الملخص الأصلي كما كتبه المؤلفون، بالإنجليزية arXiv:2603.25649
An amplitude analysis of the singly Cabibbo-suppressed decay $$D^0 \to K^+ K^- \pi^0 \pi^0$$ is performed, for the first time, to determine the relative magnitudes and phases of different intermediate processes. The analysis uses $$e^+e^-$$ collision data collected with the BESIII detector at the center-of-mass energy 3.773~GeV corresponding to an integrated luminosity of 20.3 $$\rm fb^{-1}$$. The absolute branching fraction of $$D^0 \to K^+ K^- \pi^0 \pi^0$$ is measured to be \BF. The dominant intermediate process is $$D^0 \to K^{*}(892)^+K^{*}(892)^-$$, with a branching fraction of $$(2.79 \pm 0.13_{\rm{stat.}} \pm 0.11_{\rm{syst.}}) \times 10^{-3}$$. Amplitude analysis reveals that the $$D^0 \to K^{*}(892)^+K^{*}(892)^-$$ decay is S-wave dominant. The longitudinal polarization fraction of $$D^0 \to K^{*}(892)^+ K^{*}(892)^-$$ is measured to be $$0.468\pm0.046_{\rm{stat.}}\pm0.011_{\rm{syst.}}$$.
تم اكتشاف الجسيم D0 في عام 1976، ومنذ ذلك الحين تُدرس تحللاته للبحث عن الفرق بين المادة والمادة المضادة.
سهل القراءة طويل جدًا غير واضح ممتاز جاف قليلاً
إرسال