近日，北京正負電子對撞機上北京譜儀III(BESIII)實驗發現了軸矢量粲偶素χc1(1P)的新產生方法，在歷史上首次觀測到正負電子湮滅直接產生非矢量粒子的過程，為強子物理研究提供了新思路。相關研究已發表于《物理評論快報》。
正負電子對撞機在粒子物理發展中發揮了重要作用。正負電子湮滅通常產生一個虛光子，根據守恒定律，反應末態為與虛光子具有相同量子數的矢量粒子，如1974年由丁肇中教授和Burton Richter教授發現的J/ψ粒子。
χc1(1P)粒子與J/ψ粒子屬于同一個家族，都是由一對正反粲夸克組成的介子，但是量子數與J/ψ粒子不同，是軸矢量粒子。軸矢量粒子不能通過單光子產生，但可以通過交換兩個虛光子發生。由于雙光子交換過程比單光子交換過程發生的概率要低幾萬倍，早在40年前這種產生過程就被理論家提出，但在實驗上一直沒有被觀測到。
BESIII實驗在χc1(1P)質量附近的4個能量點采集了掃描數據，巧妙地利用了信號過程和本底過程之間的干涉效應，發現了信號過程。統計檢驗表明信號過程由本底過程造成的可能性小于千萬分之三。此外，BESIII實驗首次測量了χc1(1P)粒子的電子寬度。
中國科學院院士、中科院理論物理研究所研究員鄒冰松表示：“粒子輕子寬度的測量對甄別其內部結構屬性非常重要。此項發現通過觀測軸矢量粒子χc1在正負電子對撞實驗上的直接產生，提供了測量非矢量粒子輕子寬度的新方法，應當推廣并系統地對其他非矢量粒子進行測量。”(張雙虎 黃辛)
