Λ粒子：宇宙中的稀有客人，高能物理中的新发现

文章来源：物理研究更新

作者：大锅天眼

你知道什么是Λ粒子吗？它是一种由一个上夸克、一个下夸克和一个奇夸克组成的奇异重子，也就是一种带有奇异性的粒子。它的质量比质子和中子都要大，而且它会很快地衰变成其他粒子，所以Λ粒子在宇宙中很少见。但是在高能物理实验中，我们可以用电子束轰击原子核，产生一些Λ粒子，并观察它们的性质。

最近，美国杰斐逊实验室的CLAS合作组在《物理评论快报》上发表了一篇论文，报道了他们首次测量了Λ粒子在不同原子核（氘、碳、铁和铅）上的电生产率，也就是每个电子与原子核碰撞后产生的Λ粒子的个数。他们还测量了Λ粒子的横向动量扩散，也就是Λ粒子相对于电子束方向的偏离程度。这些测量结果可以帮助我们理解Λ粒子在原子核介质中的传播机制，以及原子核对Λ粒子的影响。

为了进行这项实验，他们使用了杰斐逊实验室的连续电子束加速器（CEBAF），将5.014 GeV的电子束打到不同的固体靶上。然后，他们用CLAS探测器来检测碰撞后产生的各种粒子，包括Λ粒子。他们分析了半包含深度非弹性散射（SIDIS）事件，也就是电子与原子核碰撞后，只有一个带电粒子（通常是一个π介子）被探测到，而其他粒子（包括Λ粒子）则不被探测到。这样，他们可以根据能量和动量守恒定律，推断出Λ粒子的能量和动量。

他们将测量结果按照两个区域进行了分类：当前片段区（CFR）和靶片段区（TFR）。当前片段区指的是与入射电子方向相同的区域，也就是电生产率较高的区域；靶片段区指的是与入射电子方向相反的区域，也就是电生产率较低的区域。他们发现，在当前片段区，随着Λ粒子占总能量分数z（也就是Λ粒子相对于碰撞前电子能量的比例）的增加，不同原子核上的Λ粒子多重率比（也就是不同原子核上每个碰撞事件产生的Λ粒子个数之比）呈现出明显的抑制效应；而在靶片段区，则呈现出明显的增强效应。这说明，在当前片段区，原子核对Λ粒子有较强的吸收作用；而在靶片段区，则有较强的增殖作用。

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