據(jù)歐洲核子研究中心(CERN)官網(wǎng)近日報道，該中心大型強子對撞機底夸克(LHCb)實驗團(tuán)隊今天在歐洲物理學(xué)會高能物理會議上宣布，他們發(fā)現(xiàn)了一種新物質(zhì)粒子Tcc+，這個4夸克粒子是一種奇異強子，是迄今最“長壽”的奇異物質(zhì)粒子，也是首個包含2個重夸克和2個輕反夸克的粒子，由2個粲夸克和1個反上夸克、1個反下夸克組成。這一發(fā)現(xiàn)有助對標(biāo)準(zhǔn)模型理論開展測試并揭示新現(xiàn)象。
夸克理論是粒子物理學(xué)標(biāo)準(zhǔn)模型的關(guān)鍵組成部分。該理論認(rèn)為，夸克是一種基本粒子，被認(rèn)為不能再分割，存在上、下、粲、奇、底和頂6種夸克，它們都擁有自己的反物質(zhì)。夸克和反夸克結(jié)合會形成“強子”。強子分兩類：由3個夸克構(gòu)成的“重子”(包括質(zhì)子和中子)和由夸克、反夸克組成的“介子”。
近年來，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了一些奇異強子——由4個或5個夸克組成的粒子，其中一個4夸克粒子由2個粲夸克和2個反粲夸克組成，而Tcc+是首個包含2個粲夸克而沒有反粲夸克的4夸克粒子。
Tcc+還是首個由2個重夸克和2個輕反夸克組成的粒子。這種粒子會衰變成一對介子，每個介子由1個重夸克和1個輕反夸克組成。有理論指出，這類4夸克的質(zhì)量應(yīng)該非常接近2個介子的質(zhì)量之和，質(zhì)量接近使衰變變得困難，導(dǎo)致粒子“壽命”更長。事實上，Tcc+是迄今發(fā)現(xiàn)的“壽命”最長的奇異強子。
這一發(fā)現(xiàn)為尋找同類重粒子(1個或2個粲夸克被底夸克取代)鋪平了道路，而擁有2個底夸克的粒子擁有獨特的性質(zhì)：根據(jù)計算，其質(zhì)量應(yīng)該小于任何一對B介子的質(zhì)量之和，這就導(dǎo)致粒子無法通過強相互作用衰變，而必須通過弱相互作用衰變，從而使其壽命比以前觀察到的任何奇異強子都長幾個數(shù)量級。
研究人員表示，進(jìn)一步研究Tcc+的性質(zhì)將是對現(xiàn)有理論模型的嚴(yán)格測試，甚至探測到新效應(yīng)。(記者 劉霞)
總編輯圈點：
當(dāng)物質(zhì)被“撞”得越來越小，究竟會撞出什么?這些年，借助歐洲大型強子對撞機，科學(xué)家們撞出了不少有意思的粒子。比如僅5夸克粒子就發(fā)現(xiàn)不止一種，如今又發(fā)現(xiàn)迄今最“長壽”的新物質(zhì)粒子。每發(fā)現(xiàn)一種全新的粒子，就為科學(xué)家?guī)硪淮碌膯栴}，包括它們的內(nèi)部結(jié)構(gòu)到底是怎樣的，還有沒有類似的同伴等等。在探尋這些問題的同時，我們對物質(zhì)世界的認(rèn)知又掀開了新的一角。
關(guān)鍵詞： 歐核中心 奇異粒子 標(biāo)準(zhǔn)理論 新物質(zhì)粒子Tcc+
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