研究为质子质量起源提供了新见解

中国科学院近代物理研究所陈旭荣教授领导的一项研究为质子质量起源提供了新的见解。从实验的角度来看，研究人员认为重夸克对质子质量的影响可能比科学家最初想象的要大。研究结果发表在2 月 27 日的《Physical Review D》上。

核子由质子和中子组成，占宇宙可观测质量的 99% 以上。核子质量的基本机制与量子痕量异常、颜色限制和动态手性对称性破缺等现象有着错综复杂的联系。因此，探究核子质量的起源是核子结构和量子色动力学研究的一个重要研究课题。

在之前的研究中，人们假设质子内的夸克质量主要源自其组成夸克：两个上夸克和一个下夸克，其他夸克类型的贡献被认为可以忽略不计。最近的研究表明质子内部可能存在较重的夸克物质。然而，目前还没有足够的直接实验证据来证实重夸克(奇夸克、粲夸克和美夸克)对质子质量的实质性影响。

在这项研究中，通过建立质子的量子异常能量和总西格玛项(包括轻夸克和重夸克对质子质量的贡献)之间的关系，IMP的研究人员从矢量介子接近阈值光的实验数据中提取了西格玛项。生产。

他们揭示了重夸克的西格玛项大于预期，约为 337 MeV(偶极拟合)和 455 MeV(指数拟合)，占质子总质量(938 MeV)的 36%–48%。非零值(指数拟合)的统计显着性达到大约七个标准差(相当于 99.999999999744% 的概率)。

此外，利用两个实验组的数据和柯尔莫哥洛夫-斯米尔诺夫测试方法，证实了从两个数据集中提取的西格玛项的兼容性。

这项研究为未来质子质量起源的研究提供了新颖的见解，并为即将到来的电子离子对撞机(EIC)的研究提供了新的可观测值。