旨在详细说明物质内部强力内部运作的实验报告了其第一个数据

第一个实验结果发布于美国能源部托马斯杰斐逊国家加速器设施新升级的连续电子束加速器设施(CEBAF)。结果证明了检测潜在新物质形式的可行性，以研究为什么从未孤立地发现夸克。

12 GeV CEBAF升级是一项耗资3.38亿美元的多年项目，旨在将CEBAF的原始运行能量增加三倍，用于研究原子核的夸克结构。升级的大部分已完成，将于2017年完成。

科学家们一直在严格调试实验设备，为核物理实验的新时代做准备。这些活动已经产生了第一个科学成果，来自Gluonic Excitations Experiment。GlueX通过搜索混合介子来研究强力，将物质粘在一起。

根据卡内基梅隆大学物理学教授，杰斐逊实验室GlueX实验发言人柯蒂斯迈耶的说法，这些混合介子由普通质子和中子构成，这些质子和中子是通过“胶水”结合在一起的夸克。强大的力量。但与普通介子不同，混合介子中的胶水表现不同。

“基本的想法是介子是夸克和反夸克结合在一起的，我们的理解是胶水将它们组合在一起。而且这种胶水表现为夸克之间的一个区域。混合介子是一个强大的胶子领域兴奋，“梅耶解释道。

他说，生产这些混合介子可以让核物理学家研究其中强壮的胶子场直接影响其性质的粒子。混合介子可能最终提供了一个窗口，了解强大的力量如何构建亚原子粒子，以及“夸克限制” - 为什么没有单独发现夸克。

“我们希望证明这个”兴奋的“胶体场是物质的重要组成部分。这是迄今为止我们所看到的任何东西都没有观察到的东西。所以，从某种意义上说，它是一种新型的强子物质，没有观察到，“他说。

在第一个结果中，数据是在2016年春季设备调试后的两周内收集的。该实验产生了两个称为中性π介子和η的普通介子，并仔细研究了这两个颗粒的生成机理。

该实验利用CEBAF加速器产生的全能量12 GeV电子束，并将其输送到新的实验厅D复合体中。在那里，12 GeV光束被转换成它的第一种9 GeV光子束。

“光子通过我们的液态氢靶。它们中的一些会与那个目标中的质子相互作用，光子和质子之间会发生一些交换，一些东西被踢出 - 一个介子，”迈耶解释说。“这本出版物研究了一些你可能会发出的最简单的介子。但它们是我们大多数反应所遵循的基本生产机制。”

结果发表在4月份的Physical Review C上作为快速沟通。它证明了光子束的线性极化通过排除可能的介子产生机制提供了重要的信息。

“我们创造的粒子并不是那么有趣，而是它们是如何产生的：了解哪些反应对于制作它们很重要，”迈耶说。

合作的下一步是进一步分析已经收集的数据以及秋季下一次实验运行的准备工作。

“我确信我们已经生产了混合介子，我们还没有足够的数据来开始寻找它们，”迈耶说。“在理解探测器和我们的分析方面，我们正在经历许多步骤。我们现在正在做基础工作，这样我们就可以确信我们能够很好地理解事情，以便我们可以验证结果将来会有所收获。“

“这个新的实验设施 - D厅 - 是由杰斐逊实验室工作人员和GlueX合作的专注努力建造的，”D大厅组长Eugene Chudakov说。“很高兴看到包括复杂粒子探测器在内的所有设备都按计划运行，并且令人兴奋的科学计划已经成功开始。”

12 GeV CEBAF升级项目已进入最后阶段，计划于9月完成。升级后的CEBAF的其他主要实验重点包括能够实现质子和中子三维结构的第一次快照的研究，核的内部动力学和夸克 - 胶子结构的详细探索，以及物质基本理论的测试。