你知道什么是Λ粒子嗎？它是一種由一個(gè)上夸克、一個(gè)下夸克和一個(gè)奇夸克組成的奇異重子，也就是一種帶有奇異性的粒子。它的質(zhì)量比質(zhì)子和中子都要大，而且它會(huì)很快地衰變成其他粒子，所以Λ粒子在宇宙中很少見(jiàn)。但是在高能物理實(shí)驗(yàn)中，我們可以用電子束轟擊原子核，產(chǎn)生一些Λ粒子，并觀察它們的性質(zhì)。

最近，美國(guó)杰斐遜實(shí)驗(yàn)室的CLAS合作組在《物理評(píng)論快報(bào)》上發(fā)表了一篇論文，報(bào)道了他們首次測(cè)量了Λ粒子在不同原子核（氘、碳、鐵和鉛）上的電生產(chǎn)率，也就是每個(gè)電子與原子核碰撞后產(chǎn)生的Λ粒子的個(gè)數(shù)。他們還測(cè)量了Λ粒子的橫向動(dòng)量擴(kuò)散，也就是Λ粒子相對(duì)于電子束方向的偏離程度。這些測(cè)量結(jié)果可以幫助我們理解Λ粒子在原子核介質(zhì)中的傳播機(jī)制，以及原子核對(duì)Λ粒子的影響。

為了進(jìn)行這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，他們使用了杰斐遜實(shí)驗(yàn)室的連續(xù)電子束加速器（CEBAF），將5.014 GeV的電子束打到不同的固體靶上。然后，他們用CLAS探測(cè)器來(lái)檢測(cè)碰撞后產(chǎn)生的各種粒子，包括Λ粒子。他們分析了半包含深度非彈性散射（SIDIS）事件，也就是電子與原子核碰撞后，只有一個(gè)帶電粒子（通常是一個(gè)π介子）被探測(cè)到，而其他粒子（包括Λ粒子）則不被探測(cè)到。這樣，他們可以根據(jù)能量和動(dòng)量守恒定律，推斷出Λ粒子的能量和動(dòng)量。

他們將測(cè)量結(jié)果按照兩個(gè)區(qū)域進(jìn)行了分類：當(dāng)前片段區(qū)（CFR）和靶片段區(qū)（TFR）。當(dāng)前片段區(qū)指的是與入射電子方向相同的區(qū)域，也就是電生產(chǎn)率較高的區(qū)域；靶片段區(qū)指的是與入射電子方向相反的區(qū)域，也就是電生產(chǎn)率較低的區(qū)域。他們發(fā)現(xiàn)，在當(dāng)前片段區(qū)，隨著Λ粒子占總能量分?jǐn)?shù)z（也就是Λ粒子相對(duì)于碰撞前電子能量的比例）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個(gè)碰撞事件產(chǎn)生的Λ粒子個(gè)數(shù)之比）呈現(xiàn)出明顯的抑制效應(yīng)；而在靶片段區(qū)，則呈現(xiàn)出明顯的增強(qiáng)效應(yīng)。這說(shuō)明，在當(dāng)前片段區(qū)，原子核對(duì)Λ粒子有較強(qiáng)的吸收作用；而在靶片段區(qū)，則有較強(qiáng)的增殖作用。

他們還發(fā)現(xiàn)，在兩個(gè)區(qū)域中，隨著z的增加，Λ粒子的橫向動(dòng)量擴(kuò)散也呈現(xiàn)出明顯的增加。這意味著Λ粒子在原子核介質(zhì)中受到了很強(qiáng)的多次散射作用，導(dǎo)致它們的方向發(fā)生了改變。而且，他們發(fā)現(xiàn)Λ粒子的橫向動(dòng)量擴(kuò)散比輕介子（如π介子）的要大一個(gè)數(shù)量級(jí)。這表明Λ粒子在原子核介質(zhì)中的傳播實(shí)體與輕介子不同，可能是由兩個(gè)夸克組成的二夸克態(tài)，而不是單個(gè)夸克。(www.Ws46.com)

為了解釋這些實(shí)驗(yàn)結(jié)果，他們使用了一個(gè)基于玻爾茲曼-厄林-烏倫貝克（BUU）方程的運(yùn)輸模型，該模型可以描述Λ粒子在原子核介質(zhì)中的運(yùn)動(dòng)和相互作用。他們發(fā)現(xiàn)，該模型可以定性地描述Λ粒子多重率比和橫向動(dòng)量擴(kuò)散的趨勢(shì)，特別是對(duì)于多重率比，該模型給出了與實(shí)驗(yàn)一致的結(jié)果。這說(shuō)明該模型能夠有效地捕捉到Λ粒子在原子核介質(zhì)中的物理過(guò)程。

這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)是首次測(cè)量了Λ粒子在不同原子核上的電生產(chǎn)率和橫向動(dòng)量擴(kuò)散，為研究奇異重子在原子核介質(zhì)中的性質(zhì)提供了新的視角。這些結(jié)果也為探索核子結(jié)構(gòu)以及奇異重子結(jié)構(gòu)提供了新的信息。未來(lái)，更高能量和更高精度的實(shí)驗(yàn)將有助于揭示更多關(guān)于Λ粒子和其他奇異重子的奧秘。