项治宇

入职时间:2025-08-17

所在单位:物理学院

性别:男

在职信息:在职

学科:物理学

   

研究方向

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LHCb实验

LHCb(Large Hadron Collider beauty)实验的核心研究方向,已从最初专注于B介子物理的单一目标,逐步演进为覆盖多个前沿领域的通用探测器,尤其在前向区域的重味物理研究方面具有独特优势。例如:

  1. 重味物理与CP破坏研究:旨在通过精确研究含有底(b)夸克和粲(c)夸克的强子(即重味强子),来理解物质与反物质的不对称性并检验标准模型。LHCb已成为精确测量CP破坏、寻找新物理的主要实验平台,例如在底重子衰变中首次观测到CP破坏现象。

  2. 稀有衰变与新物理寻找:标准模型预测的稀有衰变过程极其罕见,LHCb通过精确测量这些过程的衰变率和分布(如b→sll等味改变中性流),寻找可能来自虚拟新粒子的“新物理”迹象,比如其中一个关键检验是轻子味普适性,即检验电子、缪子和陶子间的相互作用是否一致。

  3. 强子谱学与奇特强子态:凭借优异的前向探测能力,LHCb在发现新强子态方面成果斐然。它曾首次发现由五个夸克组成的“五夸克态”(Pentaquark),其后又首次观测到由两个粲夸克和一个底夸克构成的“双重味重子”。目前,LHCb已累计发现超过70个新的强子态,极大地丰富了强子谱学。

  4. 前向电弱与QCD物理:LHCb的探测器覆盖独特的前向区域,在精确测量W和Z玻色子的性质方面具有优势。同时,其宽广的质心能量区间使其成为研究量子色动力学(QCD),理解夸克如何结合成强子的理想场所。

  5. 拓展的重离子与固定靶物理:LHCb可将离子(如铅离子)束流注入到探测器附近的气体中,实现固定靶碰撞。这种独特的“气体固定靶”模式结合前向几何优势,可在极高密度区间探测夸克-胶子等离子体(QGP)特性,确立了系统的重离子物理研究计划。