大型强子对撞机发现三种新奇异粒子

大型强子对撞机发现三种新奇异粒子
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大型强子对撞机发现三种新奇异粒子
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科技日报北京7月6日电(采访人员刘霞)粒子家族喜迎新成员!据欧洲核子研究中心(CERN)官网5日报道 , 大型强子对撞机(LHC)上底夸克探测器(LHCb)实验合作组宣布 , 他们观察到三种新粒子:一种新“五夸克态”和首对“四夸克态” , 后者包括一种新“四夸克态” , 这一最新发现将帮助物理学家更好地理解夸克如何“成群结队”形成复合粒子 。
科学家们认为 , 夸克是不能再分割的基本粒子 , 目前已知的夸克包括上夸克、下夸克、粲夸克、奇异夸克、底夸克和顶夸克6种 。 夸克通常“三两成群”形成强子 , 比如重子(由3个夸克组成 , 如质子和中子等)和介子(由正反夸克对组成) 。 但更多夸克也能“成群结队”形成“四夸克态”(tetraquarks)和“五夸克态”(pentaquark) 。 大约60年前 , 理论学家们就预测到这些奇异粒子的存在 , 但直到过去20年 , LHCb等实验才观察到它们 。
此次发现的“五夸克态”由研究人员在分析带负电B介子“衰变”时观察到 , 其由粲夸克和粲反夸克以及上、下和奇异夸克组成 , 是首个包含奇异夸克的“五夸克态” 。 这一发现的统计显著性高达15个标准差 , 远超粒子物理学中宣称发现新粒子所要求的5个标准差 。
新发现的带电“四夸克态”由粲夸克、奇异反夸克、上夸克和下反夸克组成 , 研究团队在分析带正电荷和中性B介子衰变时 , 发现了它及其中性对应物 , 两者的统计显著性分别为6.5和8个标准差 , 代表科学家们首次观察到一对“四夸克态” 。
LHCb发言人克里斯·帕克斯说:“发现新的‘四夸克态’和‘五夸克态’并检测其性质 , 将有助于理论家开发出奇异强子的统一模型 , 以更好地研究其‘性格’ , 同时也能加深对传统强子的了解 。 ”
大型强子对撞机发现三种新奇异粒子】目前 , 有一些理论模型将奇异强子描述为夸克之间紧密结合形成的个体 , 也有模型认为奇异强子是夸克松散结合形成的标准强子对 , 孰是孰非 , 只有时间和对奇异强子开展更多研究才能最终论定 。