近日,我校物理学院常钦教授应《Science China Physics, Mechanics & Astronomy》编辑部邀请,在该刊发表题为“The effect of quark mass asymmetry on meson electromagnetic form factors within the light-front quark model”的亮点评述文章,介绍周口师范学院徐帅、铜陵学院李晓楠、重庆大学吴兴刚团队关于赝标量介子电磁形状因子的研究成果。常钦教授及其合作者王丽婷在文中系统阐释了光前夸克模型在描述介子电磁结构方面的优势,以及夸克质量不对称所起的关键作用。
光前夸克模型是研究强子结构的理论框架之一。它的优势在于概念清晰、具有相对论性,能够较好地处理束缚态问题,同时保持明显的洛伦兹协变性。这使得它在计算介子的衰变常数、分布振幅和形状因子等可观测量时,能够给出较为可靠的预言。对于赝标量介子,该模型不涉及自洽性和零模问题,计算结果因而更为自洽。基于这些优势,徐帅等人的工作采用该框架计算了介子的电磁形状因子和电荷半径,揭示了夸克质量差是影响介子电磁行为的一个基本参数。这一见解为后续的理论研究与实验检验提供了新的思路。
在这项工作中,徐帅等人首先通过拟合介子衰变常数确定了模型参数,使理论计算能够覆盖从轻介子到重介子的整个范围。他们对和介子的计算结果与现有实验数据符合较好,对、等重味介子的电磁形状因子和电荷半径给出了理论预言。研究还发现,带电介子的电磁形状因子峰值与组分夸克质量差呈现近似正比关系,这一行为在从到的介子谱中普遍存在。对于中性介子,由于带正电的重夸克集中在中心、带负电的轻夸克分布在外围,这种电荷分布的不对称性使得电荷半径呈现负值。
这项工作展示了光前夸克模型在描述介子电磁性质方面的适用性,也提示夸克质量不对称可能是理解介子内部结构的一条重要线索。随着电子-离子对撞机(EIC)等新一代实验装置的运行,介子和介子的电磁形状因子有望被精确测量,这些理论预言将得到进一步检验,也有助于人们更深入地认识强相互作用的非微扰动力学。
论文DOI:https://doi.org/10.1007/s11433-025-2856-6
(物理学院 常钦 王丽婷)
