近日，山东大学STAR实验团队联合美国德克萨斯农工大学团队，在横向极化的质子-质子碰撞中观测到强子单自旋不对称的能量无关性，为横动量依赖碎裂函数的标度依赖性提供关键实验依据，实验结果以《Energy Independence of Collins Asymmetry in pp Collisions》为题于2025年12月发表在Physical Review Letter 135, 261902 (2025)。山东大学前沿交叉科学青岛研究院中高能核物理团队的徐庆华教授、林挺研究员、博士生张宜新和已毕业的博士生许一可是该论文的主要作者，山东大学团队主导完成该实验测量。

自上个世纪70年代以来，实验上在横向自旋极化的强子反应中观测到末粒子存在显著的单自旋不对称度，而微扰强相互作用理论（pQCD）无法给出解释。后续研究发现该自旋不对称与横动量依赖的部分子分布函数和碎裂函数密切相关。该研究的一个重点是极化夸克的碎裂过程，用Collins函数描述，它建立了横向极化夸克的自旋与碎裂产生强子横动量之间的关联。位于美国布鲁克海文实验室的极化质子-质子对撞机RHIC为这一研究提供了极好的机会。

STAR研究团队精确测量了510GeV对撞能量下质子-质子碰撞喷注中强子的单自旋不对称，即Collins效应，并与 200GeV能量下的结果相比较，首次发现在相同喷注动量分数x_T标度下，两个能量下的结果很好地吻合在一起。相同的动量分数标度消除了初态横向自旋分布函数的影响，而两个能量下的QCD标度相差接近6倍，因此该能量无关性表明Collins函数的标度演化效应非常微弱，为Collins函数提供了重要约束，这是QCD研究的重要进展，也是山东大学中高能核物团队依托STAR实验在自旋物理领域取得的又一个重要成果。  

STAR国际合作组是依托于美国布鲁克海文国家实验室相对论重离子对撞机的重要实验组，共有700余名科研人员，分别来自全球15个国家和地区的70 多家研究单位。本研究工作得到了科技部重点研发项目课题以及国家自然科学基金项目的资助。

论文链接：https://journals.aps.org/prl/pdf/10.1103/jgsw-zhny