极化与非极化ep碰撞中J/ψ的Sivers与cos2φ效应：理论分析与COMPASS验证

本文探讨了极化和非极化半包容性ep碰撞中J/ψ粒子产生的Sivers和cos2φ方位角不对称性。作者采用横动量相关性的parton分布函数（Transverse Momentum Dependent Parton Distributions, TMDs）为基础的形式主义来计算这两个不对称性。TMDs在高能物理中起着关键作用，它们提供了对强相互作用量子色动力学（Quantum Chromodynamics, QCD）的深层次理解，特别是对于包含非相对论效应的计算。 研究者利用基于非相对论QCD的八夸克模型来计算J/ψ的产生率，这是一种在理解强子内部结构和胶子动力学的重要工具。在这个过程中，Sivers不对称性是胶子Sivers函数的直接探测器，它反映了粒子的内在旋转与动量的关联，从而揭示了量子色动力学中的内在非perturbative效应。作者发现，当中心转移变量z等于1时，计算出的Sivers不对称性为负，这与COMPASS实验的数据相吻合，显示出理论预测的有效性。 文章还着重研究了TMD演化对Sivers不对称性的影响。TMD演化是一个动态过程，它考虑了在不同能量尺度下的分布函数变化，这对于理解和预测实验结果至关重要。通过对Sivers不对称性的TMD演化分析，研究者可以进一步检验QCD理论在不同能量条件下的适用性。 另外，文中提到的cos2φ不对称性也具有显著的大小，它能够揭示非极化质子中的线性极化胶子分布。线性极化意味着质子内部的胶子并非均匀分布，而是呈现出特定的偏振模式，这为探索胶子的内部结构和量子色动力学的新现象提供了宝贵的实验线索。 这篇研究通过结合TMDs和QCD模型，深入探讨了J/ψ在极化和非极化ep碰撞中的Sivers和cos2φ不对称性，不仅验证了现有理论与实验数据的一致性，也为未来的高能物理实验和理论发展提供了重要的理论基础和参考。