近日，中國科學(xué)院近代物理研究所在部分子碎裂函數(shù)和QCD因子化定理的研究方面取得了重要進(jìn)展，研究成果于7月9日發(fā)表于《物理評論快報》上。此項工作由近代物理所趙宇翔研究員團(tuán)隊、華南師范大學(xué)邢宏喜研究員團(tuán)隊、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)鄢文標(biāo)教授和周小蓉特任教授團(tuán)隊與鄭州大學(xué)張亞騰副研究員團(tuán)隊合作完成（單位按英文字母排序）。

標(biāo)準(zhǔn)模型的量子色動力學(xué)（QCD）是描述部分子（夸克和膠子）間強(qiáng)相互作用的理論，它的最大挑戰(zhàn)來自于低能區(qū)的非微擾性質(zhì)。由于色禁閉效應(yīng)，實驗上沒有觀測到自由的部分子，只探測到色中性的強(qiáng)子。碎裂函數(shù)是描述強(qiáng)子產(chǎn)生普適的非微擾量，是在QCD因子化理論框架下的物理量，其研究是理解強(qiáng)子產(chǎn)生機(jī)制的重要手段。

目前，碎裂函數(shù)是基于QCD的理論計算擬合實驗數(shù)據(jù)得到，需要理論和實驗密切合作。正負(fù)電子對撞機(jī)上強(qiáng)子產(chǎn)生的測量，由于初態(tài)清晰，被認(rèn)為是研究碎裂函數(shù)最理想的過程。碎裂函數(shù)也被廣泛地應(yīng)用于強(qiáng)子對撞機(jī)和電子－離子對撞機(jī)上的物理研究。然而，在質(zhì)心能量低于10　GeV的區(qū)域，能用于碎裂函數(shù)研究的高精度正負(fù)電子對撞實驗數(shù)據(jù)極為有限，系統(tǒng)性的實驗測量顯得尤為重要。

在本項工作中，利用北京譜儀BESIII能量掃描數(shù)據(jù)，團(tuán)隊首次在低能區(qū)精確測量了中性eta介子單舉產(chǎn)生微分截面，發(fā)現(xiàn)測量結(jié)果與現(xiàn)有理論計算（依賴高能區(qū)實驗數(shù)據(jù)抽取的碎裂函數(shù)）相差甚遠(yuǎn)，挑戰(zhàn)了2－4GeV能區(qū)領(lǐng)頭扭度QCD因子化定理的有效性。

圖：?eta　介子單舉產(chǎn)生微分截面測量結(jié)果

研究團(tuán)隊將理論計算精度從次領(lǐng)頭階擴(kuò)展到次次領(lǐng)頭階，并考慮高扭度效應(yīng)后，能夠同時解釋高能區(qū)與低能區(qū)實驗數(shù)據(jù)，為QCD因子化定理的檢驗提供了重要的實驗和理論參考。

該成果是BESIII實驗合作組與華南師范大學(xué)邢宏喜研究員理論團(tuán)隊深度合作完成的研究論文。實驗部分由中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)祖健碩士、王維平博士后，鄭州大學(xué)張亞騰副研究員以及近代物理所趙宇翔研究員基于BESIII實驗合作完成。理論計算由華南師范大學(xué)邢宏喜研究員指導(dǎo)博士生李萌陽完成。

該研究工作得到了科技部、國家自然科學(xué)基金委、中國科學(xué)院和中國博士后科學(xué)基金會、廣東省基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)研究重大項目等支持。

論文鏈接：

https：／／doi．org／10.1103／PhysRevLett．133.021901

（核子結(jié)構(gòu)室　?供稿）