中國科學(xué)院高能物理研究所的趙強(qiáng)研究員、理論物理研究所的郭奉坤副研究員和鄒冰松研究員與德國波恩大學(xué)和于利希研究中心的Christoph Hanhart教授、Ulf-G. Mei？ner教授和王倩博士等在新強(qiáng)子態(tài)的預(yù)言和理論解釋方面做出突出貢獻(xiàn)，應(yīng)邀為物理學(xué)頂尖綜述期刊Reviews of Modern Physics（影響因子36.9）撰寫了關(guān)于強(qiáng)子分子態(tài)的綜述文章，已于近日發(fā)表 (Feng-Kun Guo, Christoph Hanhart, Ulf-G. Mei？ner, Qian Wang, Qiang Zhao, Bing-Song Zou, Hadronic Molecules, Rev. Mod. Phys. 90 (2018) 015004)，這是粒子物理核物理領(lǐng)域首篇以我國科研機(jī)構(gòu)為第一單位在Reviews of Modern Physics上發(fā)表的文章。
強(qiáng)子譜學(xué)是國際高能物理實(shí)驗(yàn)和理論研究的一個(gè)重要分支。本世紀(jì)以來，隨著實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的積累，越來越多的新強(qiáng)子態(tài)被發(fā)現(xiàn)。做出重大貢獻(xiàn)的實(shí)驗(yàn)組包括基于我國北京正負(fù)電子對撞機(jī)的BESIII合作組、日本的Belle合作組、美國的BaBar合作組以及歐洲的LHCb合作組等。這些新發(fā)現(xiàn)的強(qiáng)子態(tài)大多與多年來取得了很大成功的傳統(tǒng)夸克模型的預(yù)期不符合，可能對應(yīng)于“奇特強(qiáng)子態(tài)”，從而引發(fā)了新強(qiáng)子態(tài)研究的熱潮。用夸克模型的語言來分類，“奇特強(qiáng)子態(tài)”特指超出傳統(tǒng)夸克模型所描述的由正反夸克對構(gòu)成的介子態(tài)或由三個(gè)夸克（反夸克）構(gòu)成的重子態(tài)（反重子態(tài)）之外的強(qiáng)子態(tài)，包括由膠子構(gòu)成的膠球、由夸克和膠子一起構(gòu)成的混雜態(tài)、含有三個(gè)以上夸克或反夸克的多夸克態(tài)等。而強(qiáng)子分子態(tài)則是由兩個(gè)或更多穩(wěn)定或近似穩(wěn)定的強(qiáng)子構(gòu)成的束縛態(tài)，可看做一種特殊的奇特強(qiáng)子態(tài)。強(qiáng)子分子態(tài)內(nèi)部以強(qiáng)子作為主要的有效自由度，這一方面可以類比核子被核力束縛在一起所形成的原子核系統(tǒng)，另一方面強(qiáng)子分子態(tài)也具有原子核系統(tǒng)不具備的許多動力學(xué)特點(diǎn)，提供了研究非微擾強(qiáng)相互作用性質(zhì)的獨(dú)特場所。在各種奇特強(qiáng)子態(tài)中，因?yàn)轭A(yù)言的可檢驗(yàn)性，強(qiáng)子分子態(tài)占據(jù)了重要地位。
該文從實(shí)驗(yàn)跡象到理論框架全面綜述了當(dāng)前強(qiáng)子分子態(tài)的國際研究現(xiàn)狀。強(qiáng)子分子態(tài)一個(gè)重要的特點(diǎn)是與其組分的強(qiáng)耦合，論文特別討論了與之相關(guān)的復(fù)合度 (compositeness) 的概念和強(qiáng)耦合導(dǎo)致的線形 (line shape) 的獨(dú)特性，為理論上正確理解和自洽描述實(shí)驗(yàn)觀測到的復(fù)雜現(xiàn)象提供了一個(gè)合理的切入點(diǎn)。論文從振幅的解析性質(zhì)出發(fā)系統(tǒng)地討論了適于描述強(qiáng)子分子態(tài)的非相對論有效場論，構(gòu)建了其理論框架、數(shù)冪規(guī)則 (power counting) 及其在有限體積內(nèi)配合格點(diǎn)QCD的應(yīng)用。此外，還詳細(xì)討論了與強(qiáng)子分子態(tài)相關(guān)的重夸克對稱性、強(qiáng)子分子態(tài)的產(chǎn)生和衰變問題，以及特殊的運(yùn)動學(xué)效應(yīng)可能造成的近閾增強(qiáng)。文章自2017年5月份在預(yù)印本文庫arXiv發(fā)布以來已經(jīng)成為強(qiáng)子分子態(tài)研究的重要文獻(xiàn)，并獲得了國際同行的廣泛關(guān)注和正面引用。
論文鏈接：https://journals.aps.org/rmp/abstract/10.1103/RevModPhys.90.015004
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