图1. π介子-双光子跃迁形状因子
南开新闻网讯（通讯员 程丹） 在量子色动力学领域中，经典物理中的流守恒有时会被量子修正所破坏，这种现象被称为反常。在标准模型中，最著名的反常现象就是1969年由Adler、Bell和Jackiw在中性π介子衰变过程中发现的手征反常。作为中性π介子衰变的来源，手征反常对π介子-双光子过程中的跃迁形状因子（transition form factor）有着极为显著的影响。而在有效理论中，对于这个跃迁过程的处理有一个由来已久的问题——在有限截断下，中性π介子衰变所产生的手征反常小于实验值，并且理论和实验之间差异的大小完全取决于正规化方案。如果去除了截断，手征反常就会与实验符合的很好，但截断本身是有效理论的一部分，因此在计算可观测值时不应改变或移除。时至今日，这个问题依然被物理学家们广泛地讨论，但没有一个完全令人满意的解决方案。
近日，南开大学物理科学学院2020级本科生党浩，在其科研导师常雷教授与课题组博士研究生幸瓒彬的指导下，基于戴森-施温格方程框架内的接触相互作用（contact interaction）模型，在满足ward恒等式即不破坏对称性的前提下，对彩虹梯子近似进行修正，增添了一个非梯子项。这一修正使夸克光子顶点产生一个体现夸克与光子之间额外相互作用的反常磁矩项，可以用来模拟由于截断，在较短距离（或较高能量）出现的高阶贡献所引起的复杂相互作用。更重要的是，这一反常磁矩项能够很好地补偿在π介子-双光子过程中的跃迁形状因子与实验值之间的差异，同时与去除截断的理论结果相互兼容。这一工作为计算有效理论下的手征反常以及相关物理提供了一种新的思路，对于理解基本粒子的物理性质，以及研究高能物理现象和量子色动力学的发展有着重要意义。目前，该项研究成果以《Chiral anomaly and the pion transition form factor: Beyond the cutoff》为题，在线发表于《物理评论D》(Physical Review D)。
本工作以南开大学为第一完成单位，第一作者为南开大学物理科学学院本科生党浩，指导教师常雷教授。该研究工作得到了国家自然科学基金项目的支持。
论文链接:
https://journals.aps.org/prd/pdf/10.1103/PhysRevD.108.054031
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