中子是三种价夸克的束缚系统和由胶合和夸克古克对的中性海洋组成。虽然在1919年和1932年的中子发现了质子,但它们的结构仍未完全理解。物理学家使用电磁形状因子来描述中子和质子的动态内部结构。这些形式因素代表了电荷和磁化的平均分布。在新的研究中,来自BESIII合作的物理学家测量了电子 - 正电子湮没反应到中子和抗内托对,以确定中子的有效形状因子。
“一个单一的形状因子,在一定的能量水平下测量,一开始并不能说明什么,”PRISMA+卓越集群、缅因州亥姆霍兹研究所和GSI亥姆霍兹岑特鲁姆für Schwerionenforschung Darmstadt的研究员Frank Maas教授说。
“需要测量不同能量下的形状因子,以便得出中子结构的结论。”
在某些能量范围内,可以通过标准的电子-质子散射实验获得,形状因子可以相当准确地确定
“然而,到目前为止,在其他需要所谓湮灭技术的射程中,物质和反物质相互摧毁的情况还没有出现。”
使用北京谱仪三(iii)在北京正负电子对撞机II(BEPCII),Maas教授和他的同事们研究了2到3.08之间在质量能量中心的正电子湮灭中产生的中子和反中子对 千兆电子伏。
它们的结果改善了中子形式因子的统计数据超过了先前的测量超过了60倍。
他们还表明,中子形状因子数据从湮没在类似的政权是与电子散射实验相媲美。
“通过这些新数据,我们已经说话,在中子形式的地图上填补了一个空白的空间,直到现在现在是未知的领域,”马斯教授说。
“这些数据现在如同在相应散射实验中获得的那样精确。”
“因此,我们对中子形式因素的了解将大大变化,因此我们将获得这一重要的大自然块的更全面的画面。”
球队的结果发表于杂志自然物理学.
_____
besiii合作。2021.中子电磁结构中的振荡特征。NAT。phys17,1200-1204;DOI:10.1038 / S41567-021-01345-6