近日，中国科学技术大学理学院近代物理系韩良、刘衍文研究小组完成了D0实验正负电子e+e-电荷前后不对称与确定弱混合角，研究结果发表在国际物理学期刊《物理评论快报》上（Phys. Rev. Lett. 101, 191801，2008）。PRL审稿人对这项工作给予了很高的评价。

 

描述微观粒子及其电磁、弱、强相互作用的基本理论称为“标准模型”，其中W/Z规范玻色子(自旋为1的基本粒子)与费米子(自旋1/2)的弱相互作用将破坏物理世界的空间反演对称性。标准模型预言在Tevatron质子-反质子对撞机上产生的正负电子e+e-对过程中，相对于入射质子方向，出射电子e-将趋向于小角度前向散射。这种散射电荷的前后不对称性AFB(Asymmetry of Forward/Backward)，即为电中性Z规范粒子与费米子弱相互作用的表征，由AFB分布可以测定作为标准模型理论基本参数的弱混合角。

 

此前，欧洲核子中心(CERN)LEP实验、以及Stanford 直线加速器中心(SLAC)SLD实验，分别测量Z与3种轻子（包括我们最为熟知的电子，以及 muon与 tau）和多种夸克（如质子、中子的更为基本的组分up/down quark，以及bottom和charm quark）作用过程的前后不对称，而弱混合角的精确测量值与理论预言存在较为显著的偏离。

 

科大组在美国费米国家加速器实验室Tevatron对撞机D0实验上，对与LEP实验相似的逆向过程进行了研究。对高能电子重建、能量分辨、触发效率进行了细致的实验研究，从而确保获得系统误差远小于LEP同类型实验的测量结果；这意味着随Tevatron对撞机的运行，不断积累的物理数据将降低D0测量的统计误差，从而推动最为精确的标准模型检验。科大组正在进一步分析Tevatron/D0最新积累的物理数据，以期获得对前后不对称、以及弱混合角更为深入的认识。

 

以上工作得到了中国科学院和国家自然基金委的支持。（来源：中国科学技术大学） （《物理评论快报》（PRL）， 101, 191801 (2008)，V. M. Abazov，E. G. Zverev） 更多阅读（英文） 《物理评论快报》发表论文摘要