摘要
尽管自汤川第一次从介子交换的角度描述核子间的作用力以来，已有数十年的进展1在美国，对强相互作用的充分理解仍然是现代科学中一个相当大的挑战。剩下的一个困难来自于强作用力的非摄动性质，这导致了夸克在质子大小量级的距离上受到限制的现象。在这里，我们表明，在相对论重离子碰撞中，夸克和胶子在一个扩展的体积上被释放，两种产生的矢量(自旋1)介子，即φ和K* 0，出现了令人惊讶的全球自旋排列模式。特别是，φ的全局自旋对齐出乎意料的大，而K的* 0等于0。观察到的φ的自旋对齐模式和大小不能用传统机制解释，而一个与强力场连接的模型2，3.，4，5，6，即在标准模型和量子色动力学中进行有效的代理描述，以适应当前的数据。这种联系如果完全建立，将为研究强力场的行为开辟一条潜在的新途径。
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数据可用性
本研究的所有原始数据都是使用布鲁克海文国家实验室的STAR探测器收集的，不向公众提供。支持本研究结果的衍生数据可在HEPData存储库(https://www.hepdata.net/record/129067)或向通讯作者索取。
代码的可用性
处理STAR探测器收集的原始数据的代码和分析产生的数据的代码都没有提供给公众。
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确认
我们感谢RHIC运营小组和BNL的RCF, LBNL的NERSC中心和开放科学网格联盟提供的资源和支持。这项工作得到了美国能源部科学办公室核物理办公室、美国国家科学基金会、中国国家自然科学基金会、中国科学院、中国科学技术部和中国教育部、NCKU教育部高等教育Sprout项目、韩国国家研究基金会、捷克科学基金会和教育部的部分支持。捷克共和国青年和体育部、匈牙利国家研究、发展和创新办公室、匈牙利人力资源部新国家卓越计划、印度政府原子能部和科学技术部、波兰国家科学中心、克罗地亚共和国科学、教育和体育部、德国联邦部长für教育、科学和技术(BMBF)、Helmholtz协会、教育、文化、体育、科学和技术省(MEXT)和日本科学促进协会(JSPS)。
作者信息
作者及隶属关系
财团
贡献
所有作者都有广泛的贡献。
道德声明
相互竞争的利益
作者声明没有利益竞争。
同行评审
同行评审信息
自然感谢Andrea Dainese、Ilya Selyuzhenkov和xin nian Wang对本工作的同行评审所作的贡献。
额外的信息
扩展的数据图形和表格
扩展数据图1组合-背景-减去不变质量分布的示例以及作为cos函数的提取产量θ*对于n和K* 0介子。
一个， n→K的例子++ K−不变质量分布，减去组合背景，对cos积分θ*。b，例如\ ({{\ rm {K}}} ^{* 0} \,酒吧(\ {{{rm \ {K}}} ^ {* 0}}) \ {{\ rm {K }}}^{-}{{\ rm{\π }}}^{+}\,({{\ rm {K }}}^{+}{{\ rm{\π }}}^{-})\)不变质量分布，减去组合背景，对cos积分θ*。c，提取φ的yield作为cos的函数θ*。d， K的提取率* 0作为cos的函数θ*。
图2效率修正后的ϕ-meson屈服随cos的函数关系θ，与公式(2)方法．
红色的星号是带|的φ介子的效率修正产量y| < 1.0和1.2 <pTc . < 1.8 GeV−1为20-60%的中心度\ \√{{年代}_ {{\ rm {NN}}}} = 27 \, rm {GeV}} {\ \)．
图3效率修正和接受修正K* 0介子的产率是cos的函数θ，与公式(5)方法．
蓝色圆圈表示K的效率修正和接受修正产量* 0带|的介子y| < 1.0和2.0 <pTc . < 2.5 GeV−1为20-60%的中心度\ \√{{年代}_ {{\ rm {NN}}}} = 54.4 \, rm {GeV}} {\ \)．
扩展数据图4 ϕ-介子ρ00从一阶和二阶事件平面得到。
红色星点(灰色方块)表示对ϕ-介子ρ00作为光束能量的函数，用二阶(一阶)事件平面得到。
扩展数据图5 ϕ-介子ρ00对于不同的量化轴。
ϕ介子ρ00作为光束能量的函数，对于面外方向(恒星)和面内方向(钻石)。曲线是基于理论计算对ϕ-介子场的拟合2．相应的G年代从拟合中获得的值显示在图例中。
扩展数据图6ρ00作为不同碰撞能量下的φ的横向动量的函数。
灰色方块和红色星形分别是用一阶和二阶事件平面得到的结果。
扩展数据图7ρ00作为K的横向动量的函数* 0不同的碰撞能量。
实圆是用二阶事件平面得到的结果。
扩展数据图8ρ00作为φ(上面板)和K的中心性函数* 0(较低的面板)。
实心方块和星号是φ介子的结果，分别用一阶和二阶事件平面获得。实心圆是K的结果* 0用二阶事件平面得到的介子。
图9 φ和K的全局自旋对齐测量* 00-20%中心度Au+Au碰撞中的矢量介子。
实心方块和星号是φ介子的结果，分别用一阶和二阶事件平面获得。实心圆是K的结果* 0用二阶事件平面得到的介子。
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明星合作。n和K的全局自旋对齐模式* 0重离子碰撞中的介子。自然(2023)。https://doi.org/10.1038/s41586-022-05557-5
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DOI：https://doi.org/10.1038/s41586-022-05557-5
