近日，中國科學(xué)院近代物理研究所等在部分子碎裂函數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)模型的量子色動(dòng)力學(xué)（QCD）因子化定理的研究方面取得進(jìn)展。相關(guān)研究成果發(fā)表在《物理評論快報(bào)》上。

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(shí)驗(yàn)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，也是QCD因子化理論框架下的物理量。因此，關(guān)于碎裂函數(shù)的研究是探討強(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(jì)算擬合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得到，需要理論和實(shí)驗(yàn)密切合作。正負(fù)電子對撞機(jī)上強(qiáng)子產(chǎn)生的測量因初態(tài)清晰，被認(rèn)為是研究碎裂函數(shù)的理想過程。碎裂函數(shù)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10GeV的區(qū)域，可用于碎裂函數(shù)研究的高精度正負(fù)電子對撞實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)有限，因而系統(tǒng)性實(shí)驗(yàn)測量顯得尤為重要。

該研究利用北京譜儀BESIII能量掃描數(shù)據(jù)，首次在低能區(qū)精確測量中性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(jì)算（依賴高能區(qū)實(shí)驗(yàn)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。

科研人員將理論計(jì)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(shí)解釋高能區(qū)與低能區(qū)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，為QCD因子化定理的檢驗(yàn)提供了實(shí)驗(yàn)參考和理論參考。

研究工作得到國家自然科學(xué)基金委員會(huì)、科學(xué)技術(shù)部、中國科學(xué)院和中國博士后科學(xué)基金會(huì)等的支持。該工作由近代物理所研究員趙宇翔團(tuán)隊(duì)、華南師范大學(xué)研究員邢宏喜團(tuán)隊(duì)、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授鄢文標(biāo)和特任教授周小蓉團(tuán)隊(duì)、鄭州大學(xué)副研究員張亞騰團(tuán)隊(duì)合作完成。

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