據(jù)歐洲核子研究中心(CERN)官網(wǎng)近日?qǐng)?bào)道，該中心大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)底夸克(LHCb)實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)在7月30日的歐洲物理學(xué)會(huì)高能物理會(huì)議上宣布，他們發(fā)現(xiàn)了一種新物質(zhì)粒子Tcc+，這個(gè)4夸克粒子是一種奇異強(qiáng)子，是迄今最“長(zhǎng)壽”的奇異物質(zhì)粒子，也是首個(gè)包含2個(gè)重夸克和2個(gè)輕反夸克的粒子，由2個(gè)粲夸克和1個(gè)反上夸克、1個(gè)反下夸克組成。這一發(fā)現(xiàn)有助對(duì)標(biāo)準(zhǔn)模型理論開(kāi)展測(cè)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)?？淇撕头纯淇私Y(jié)合會(huì)形成“強(qiáng)子”。強(qiáng)子分兩類(lèi)：由3個(gè)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(lái)，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了一些奇異強(qiáng)子——由4個(gè)或5個(gè)夸克組成的粒子，其中一個(gè)4夸克粒子由2個(gè)粲夸克和2個(gè)反粲夸克組成，而Tcc+是首個(gè)包含2個(gè)粲夸克而沒(méi)有反粲夸克的4夸克粒子。

Tcc+還是首個(gè)由2個(gè)重夸克和2個(gè)輕反夸克組成的粒子。這種粒子會(huì)衰變成一對(duì)介子，每個(gè)介子由1個(gè)重夸克和1個(gè)輕反夸克組成。有理論指出，這類(lèi)4夸克的質(zhì)量應(yīng)該非常接近2個(gè)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(zhǎng)。事實(shí)上，Tcc+是迄今發(fā)現(xiàn)的“壽命”最長(zhǎng)的奇異強(qiáng)子。

這一發(fā)現(xiàn)為尋找同類(lèi)重粒子(1個(gè)或2個(gè)粲夸克被底夸克取代)鋪平了道路，而擁有2個(gè)底夸克的粒子擁有獨(dú)特的性質(zhì)：根據(jù)計(jì)算，其質(zhì)量應(yīng)該小于任何一對(duì)B介子的質(zhì)量之和，這就導(dǎo)致粒子無(wú)法通過(guò)強(qiáng)相互作用衰變，而必須通過(guò)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(qiáng)子都長(zhǎng)幾個(gè)數(shù)量級(jí)。

研究人員表示，進(jìn)一步研究Tcc+的性質(zhì)將是對(duì)現(xiàn)有理論模型的嚴(yán)格測(cè)試，甚至探測(cè)到新效應(yīng)。

總編輯圈點(diǎn)

當(dāng)物質(zhì)被“撞”得越來(lái)越小，究竟會(huì)撞出什么?這些年，借助歐洲大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)，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(zhǎng)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)?lái)一串新的問(wèn)題，包括它們的內(nèi)部結(jié)構(gòu)到底是怎樣的，還有沒(méi)有類(lèi)似的同伴等等。在探尋這些問(wèn)題的同時(shí)，我們對(duì)物質(zhì)世界的認(rèn)知又掀開(kāi)了新的一角。(記者劉霞)

關(guān)鍵詞： 奇異強(qiáng)子 歐核中心 Tcc+ 壽命