北京师范大学物理与天文学院

郭新恒

职称：教授

职务：博士生导师

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办公室：北京市新街口外大街19号北京师范大学核科学与技术学院

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邮箱： xhguo@bnu.edu.cn

邮编： 100875

传真：010-62209927

个人简介

男， 1964年1月生于北京。1981年－1986年在中国科学技术大学近代物理系学习并获学士学位；1986年－1991年在中国科学院高能物理研究所理论室学习并获博士学位。1991年—1992年，1992年—1994年分别于德国Wuppertal大学和中国科学院理论物理研究所做博士后。1994年－1997年在中国科学院高能物理研究所工作，任副研究员，1997年—2004年在澳大利亚Adelaide大学工作，任研究成员，2004年至今，在北京师范大学工作，任‘京师学者’特聘教授。此外，还多次出国（境）访问从事合作研究，如曾到意大利国际理论物理研究中心，巴西理论物理研究中心，日本广岛大学，澳大利亚墨尔本大学，台湾中央研究院等机构从事合作研究。多年来任Physical Review 及Physical Review Letter 审稿人。

1.研究领域：
    粒子物理理论。重点研究重夸克物理，非微扰强相互作用，中微子物理等。具体研究方向有：含一个及二个重夸克的重子性质；重味强子衰变中的CP破缺；格点规范数据延拓；Bethe-Salpeter方程；势模型；重介子性质；新强子态的研究；强相互作用中手征对称性自发破缺；中子星性质研究；中微子物理研究，包括与大亚湾中微子实验相关的理论研究，超新星中微子探测，中微子混合角θ13 的大小等。
    2.研究领域简介：
    粒子物理的研究结果表明，构成物质世界的最基本的粒子有12种，包括6种夸克，3种带电轻子和3种中微子。这些粒子分别参与强相互作用、电磁相互作用及弱相互作用。标准模型是目前公认的描述基本粒子相互作用的理论。标准模型虽然已取得了很大的成功，但还存在一些基本的问题没有解决。其中，CP对称破缺、非微扰QCD、中微子振荡、不同味之间的破缺等的起源和机理仍不清楚。关于它们的研究是目前国际粒子物理界的热点，它们是理论物理学家和实验物理学家共同关心的基本课题。
    量子色动力学(QCD)目前被公认为描述强相互作用的基本理论。由于它的非阿贝尔性质，QCD具有渐近自由的性质，这使得它在高能区取得很大的成功。这方面的成果被授予了2004年诺贝尔物理学奖。然而，在低能区QCD的耦合常数变得很大，强相互作用进入非微扰区域，从而使非微扰强相互作用的研究变得很困难。非微扰QCD的两个最重要的特征是夸克和胶子禁闭与手征对称性自发破缺。然而，关于这些现象并没有令人满意的解释。
    含重味夸克（c 夸克和 b 夸克是重夸克）的强子是强子物理研究中的热门课题。有重夸克参与的物理过程是研究非微扰强相互作用的理想区域。目前国际上已建成的实验装置（如Belle和 BaBar），已经收集到很多有关重味强子的数据。近来又发现了含两个c 夸克的重子，如。今年将开始正式运行的LHC将收集到更多含b夸克和c夸克强子的数据，这将极大地推动重味强子物理的研究。而北京正负电子对撞机（BEPC）是目前国际上研究c夸克物理的最佳实验室，其关于c夸克的事例数是世界上最多的。BESIII实验将就粲偶素衰变、粲介子弱衰变、CKM矩阵元、粲强子衰变中的CP破缺和新物理的寻找等若干前沿科学问题进行深入的研究。所有这些都使得重味夸克物理的研究倍受关注。
    重味物理是研究CP破缺并探索新物理的理想窗口。CP破缺一直是粒子物理中的重要课题。这方面的成果被授予了2008年的诺贝尔物理学奖。理论预计在b-夸克系统中CP破缺将得到极大的增强。B-工厂的主要目的就是发现这种增强并检验我们对CP破缺的理解是否正确。这种检验同时也提供了发现新物理的机会。
    近年来，实验上发现了一些奇异的强子。它们的自旋-宇称量子数和标准的基态夸克模型不符。理论上有不同的解释，如高激发态、多夸克态、分子态等。它们究竟是如何组成的，还需要理论和实验物理学家共同探讨。
    格点规范理论是目前粒子物理中的热门方向。这是因为它是唯一能从强相互作用理论直接提供强子信息的方法。其基本原理是运用大型计算机直接计算物理量。近年来对强子谱和强子衰变常数的计算进展较快。然而，对强子衰变矩阵元的计算还较少。由于计算机能力的限制，格点数据大多须被解析延拓到物理区域才能与实验比较。于是合理的解析延拓方法就成为问题的关键。
    高密介质中的强子物理也是很有意义的课题。理论上应用相对论平均场方法研究天体物理中的核物质及中子星都取得了一定的进展。高密介质中的强子物理和真空中有很大的不同。由于关于中子星的实验数据还较少，对中子星的理论研究也还有很大的空间。如何在高密物质背景下合理考虑强子间的相互作用是一个未解决的问题。对中子星以及超新星的研究对中微子的研究也会产生重要影响。
    中微子物理目前是物理学中的一大热门课题。中微子在最微观的粒子物理规律和最宏观的宇宙的起源及演化中都起着十分重大的作用。近年来中微子物理实验取得了重大突破，发现中微子有质量，不同的中微子之间有振荡。这些成果被授予了2002年诺贝尔物理学奖，使中微子物理成为国际高能物理，天体物理与宇宙学研究的共同热点。核电站反应堆是很好的中微子源，可以很好地用来测量中微子混合角，我国的大亚湾核电站是开展此实验的极佳选择。
    3.研究团队：
   目前有博士后、博士生、硕士生等10人左右。

代表性论著目录：
    [1] Realistic Earth matter effects and a method to acquire information about small in the detection of supernova neutrinos, X.-H. Guo, M.-Y. Huang, and B.-L. Yang, Phys. Rev. D79 （2009）113007
    [2] Vacuum fluctuation effects on asymmetric nuclear matter, X.-H. Guo， M.-H. Weng, and B. Liu, Phys. Rev. C79 (2009) 054316
    [3] Strong decays of heavy baryons in Bethe-Salpeter formalism，X.-H. Guo, X.-H. Wu, and K.-W. Wei, Phy. Rev. D77 (2008) 036003
    [4] Some mass relations for mesons and baryons in Regge phenomenology, X.-H. Guo, X.-H. Wu, and K.-W. Wei, Phy. Rev. D78 (2008) 056005
    [5] Enhanced direct CP violation and branching ratios in bottom hadron decays, X.-H. Guo, G. Lv, and Z.-H. Zhang, Eur. Phys. J. C58 (2008) 223
    [6] The average kinetic energy of the heavy quark in ∧b in the Bethe-Salpeter equation approach, X.-H. Guo and H.-K. Wu， Phys. Lett. B654 (2007) 97-103
    [7] Studying the scalar bound states of K anti-K system in Bethe-Salpeter formalism, X.-H. Guo and X.-H. Wu, Phys. Rev. D76 (2007) 056004
    [8] Direct CP violation in , X.-H. Guo and Z.-H. Zhang， Phys. Rev. D75 (2007) 074028
    [9] Chiral extrapolation of lattice data for B-meson decay constant, X.-H. Guo and M.-H. Weng, Eur. Phys. J. C50 (2007) 63
    [10] Earth matter effects in detection of supernova neutrinos, X.-H. Guo and B.-L. Young, Phys. Rev. D73 (2006) 093003
    [11] Direct CP violation, branching ratios and form-factors , in B decays, O. Leitner, X.-H. Guo, and A.W. Thomas, J. Phys. G31（2005）199
    [12] Direct CP violation in , O. Leitner, X.-H. Guo, and A.W. Thomas, Euro. Phys. J.C31 (2003) 215
    [13] Chiral extrapolation of lattice data for heavy baryons, X.-H. Guo and A.W. Thomas, Phys. Rev. D67 (2003) 074005
    [14] Chiral extrapolation of lattice data for the hyperfine splittings of heavy mesons, X.-H. Guo and A.W. Thomas, Phys. Rev. D65 (2002) 074019
    [15] Enhanced direct CP violation in , O. Leitner, X.-H. Guo, and A.W. Thomas),Phys. Rev. D66(2002) 096008
    [16] Heavy quark distribution functions in heavy baryons, X.-H. Guo, A.W. Thomas, and A.G. Williams, Phys. Rev. D64(2001) 096004
    [17] Enhanced direct CP violation in , X.-H. Guo, O. Leitner, and A.W. Thomas, Phys. Rev. D63 (2001) 056012 [18] Electromagnetic radiation of baryons containing two heavy quarks, W.-S. Dai, X.-H. Guo, H.-Y. Jin, and X.-Q. Li, Phys. Rev. D62 (2000) 114026
    [19] Spectra of baryons containing two heavy quarks in potential model, S.-P. Tong, Y.-B. Ding, X.-H. Guo, H.-Y. Jin, and X.-Q. Li, Phys. Rev. D62 (2000) 054024
    [20] Direct CP violation in charmed hadron decays via mixing, X.-H. Guo and A.W. Thomas, Phys. Rev. D61 (2000) 116009
    [21] 1/mQ corrections to Bethe-Salpeter equation for ∧Q in the diquark picture, X.-H. Guo, A.W. Thomas, and A.G. Williams, Phys. Rev. D61 (2000) 116015
    [22] Bethe-Salpeter equation for heavy baryons in the diquark picture, X.-H. Guo, A.W. Thomas, and A.G. Williams, Phys. Rev. D59 (1999) 116007
    [23] A possible explanation why but , H. Dong, X.-H. Guo, X.-Q. Li and R. Zhang, Phys. Rev. D57(1998)6807
    [24] Weak decays of heavy baryons containing two heavy quarks, X.-H. Guo, X.-Q. Li, and H. Jin, Phys. Rev. D58 (1998) 114007
    [25] Direct CP violation in ∧b→n(∧)decays via , X.-H. Guo and A.W. Thomas, Phys. Rev. D58 (1998) 096013
    [26] The dissipative potential induced by QCD at finite temperature and density, W.-S. Dai, S. Gao, X.-H. Guo, X.-Q. Li,and P.-N. Shen, Phys. Rev. C55 (1997) 828
    [27] B-S Equation for Heavy Baryons, X.-H. Guo and T. Muta, Phys. Rev. D54 (1996)4629
    [28] Possible effects of quark and gluon condensates in heavy quarkonium, Y.-B. Ding, X.-H. Guo, X.-Q. Li, and P.-N. Shen, Phys. Rev. D54(1996) 1136
    [29] Applications of the superflavor symmetry to heavy baryon-antibaryon pair production in electron-positron collision, X.-H. Guo, H.-Y. Jin, and X.-Q. Li, Phys. Rev. D53(1996)1153
    [30] Heavy to light baryon transition form factors, X.-H. Guo, T. Huang, and Z.-H. Li, Phys. Rev. D53(1996)4946 [31] Form factors for Tb→Tc weak decays to 1/mQ , Yuan-Ben Dai, X.-H. Guo, Chao-Shang Huang, and Ming-Qiu Huang, Phys. Rev. D51(1995)3532
    [32] The ∧b→∑c(﹡) form factors to second order power corrections in the heavy quark effective theory, Yuan-Ben Dai, X.-H. Guo, and Chao-Shang Huang, Nucl. Phys. B412 (1994) 277
    [33] The ∧b→∧c decay form factors, X.-H. Guo and P. Kroll, Z. Phys. C59 (1993) 567
    [34] Quark-Quark interaction with correction from nonperturbative QCD, Peng-Nian Shen, X.-H. Guo, and Xue-Qian Li, Phys. Rev. C45 (1992) 1894
    [35] Hadronic wavefunctions in D and B decays, X.-H. Guo and Tao Huang, Phys. Rev. D43 (1991) 2931

学术成果

主要学术成果：
多年来在粒子物理理论中的重夸克物理、非微扰强相互作用、中微子物理等领域从事研究。在含一个及二个重夸克的重子性质、重味强子衰变中的CP破缺、格点规范数据延拓、Bethe-Salpeter方程、势模型、重介子性质、重夸克有效理论、强相互作用中手征对称性自发破缺、中子星性质、中微子物理等前沿方向上做出了一系列高水平工作，研究成果发表在国际一流刊物上。得到了国际同行的关注和好评。

科研项目

主持和参加的科研项目：
    1）国家攀登计划博士后资助项目“重夸克有效理论研究”，主持人，1992年至1994年；
    2）国家自然科学基金面上项目“强相互作用中的非微扰效应及重味夸克物理”，主持人，1995年至1997年；
    3）国家自然科学基金重点项目“标准模型的检验、重味及TeV能区重要物理的理论研究”，项目成员, 1994年至1997年；
    4）“攀登计划特别资助项目”，主持人，1995年；
    5）国家攀登计划粒子物理部分其中的子课题“标准模型精确检验”副课题组长, 1995年至1997年；
    6）国家自然科学基金面上项目“重味重子的研究”，主持人，1998年至2000年；
    7）澳大利亚科学研究基金资助的重大项目“亚原子物理研究”项目, 项目成员, 1997年至2004年；
    8）北京师范大学“京师学者”特别启动经费，主持人，2004年至2007年；
    9）北京市留学人员科技活动择优资助项目“重味物理与非微扰强相互作用的系统研究”，主持人，2005年；
    10）国家自然科学基金重点项目“利用反应堆测量中微子混合角theta13的研究”，项目成员，2006年至2009年；
    11）国家自然科学基金面上项目“重味强子物理研究”，主持人，2006年至2008年；
    12）教育部科学技术重点项目“关于重味重子性质的研究”，主持人，2006年至2007年；
    13）教育部“留学回国人员科研启动基金”，主持人，2008年；
    14）北京师范大学“粒子物理与原子核物理创新群体”，主持人，2008年至2010年；
    15）国家自然科学基金重大项目“中微子高性能探测器关键技术与方法研究”，北师大任务负责人，2009年至2010年；
    16）国家自然科学基金面上项目“强子物理的系统研究”，主持人，2010年至2012年。