近日，來自新西伯利亞核物理研究所(G.I. Budkera SB RAS，簡稱INP SB RAS)的科學家們，在VEPP-4M正負電子對撞機上，使用KEDR探測器以世界上最精確的方式測量了帶電D介子的質量。這一研究成果已被《基本粒子和原子核物理學》雜志接受并即將發表。

物質的基本組成，包括光子、強子和輕子等，一直是子物理學研究的核心。如今，科學家們已經了解了三百多種基本粒子的特征，如壽命、質量、自旋和電荷等。這些數據對于澄清標準模型——一種描述基本粒子基本相互作用的現代理論——的參數至關重要。

VEPP-4加速器綜合體是一個獨特的實驗裝置，包括一個注入器、一個中間存儲環VEPP-3和一個帶有KEDR探測器的正負電子對撞機VEPP-4M。該對撞機的物理程序旨在精確測量能量高達6 GeV時產生的基本粒子的質量。

在新西伯利亞對撞機上，科學家們已經以創紀錄的精度測量了多種基本粒子的質量，包括J/psi、psi(2s)和psi(3770)介子以及tau輕子等。特別是，使用KEDR探測器對J/psi和psi(2s)介子質量的精確測量，被譽為整個物理學史上測量的十個最準確的基本粒子質量之一。

此次，INP SB RAS的研究員Ivan Ovtin領導的團隊，利用KEDR探測器測量了帶電D介子的質量。D介子是一種由夸克-反夸克對組成的強子，其中中性D介子是開粲介子家族中的基態。測量中性和帶電D介子的質量為較重激發態的質量尺度設定了主要基準，同時對于確定D-介子和反D-介子對的產生閾值也具有重要意義。

Ivan Ovtin評論道：“KEDR探測器測量這些粒子質量所獲得的所有結果都是世界上最準確的。其他實驗的專家，例如BEPC II(北京正負電子對撞機II)，都使用這些結果來校準他們的加速器。”在2024年的這次測量之前，來自其他三個實驗的數據已被輸入到粒子數據組(PDG)中，但INP SB RAS的專家幾乎將新實驗的準確性提高了一倍，從而獲得了帶電D介子最準確的質量。

Ivan Ovtin進一步補充道：“KEDR探測器實驗的優勢在于，我們可以直接測量D介子的質量，并以高精度測量束流能量。這使我們能夠提高實驗的準確性。與2010年相比，我們的實驗總體精度(系統誤差和統計誤差)提高了1.8倍。在不久的將來，帶電D介子的數據將被輸入到PDG中，成為該粒子的主要實驗數據。”

此外，Ivan Ovtin還提到了他們之前測量中性D介子質量的實驗，雖然在該領域他們并未占據領先地位，但通過新的數據處理，他們明確了自己的價值，并為世界平均水平的準確性做出了貢獻。