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欧洲核子研究中心宣布发现新的奇特粒子结构

2022-07-07 08:51 陈晨 来源:新华网 责任编辑:孙紫腾

新华社巴黎7月6日电(记者 陈晨)欧洲核子研究中心5日宣布,该机构的大型强子对撞机(LHC)上的底夸克探测器(LHCb)合作组发现了新的奇特粒子结构,包括一种首次发现的五夸克态粒子和有史以来观察到的第一对四夸克态粒子。

据欧洲核子研究中心发布的公报介绍,夸克是一种基本粒子,是构成物质的基本单元。已知夸克有6种,分别称为上、下、奇、粲、顶和底夸克。通常情况下,2个或3个夸克结合在一起可以形成强子,而强子是一种亚原子粒子,如构成原子核的质子和中子都是由3个夸克组成的强子。

一些罕见的奇特强子由4个或5个夸克组成。理论学家在数十年前已同时预测到传统的强子和奇特强子态的存在,然而直到最近20年,科学家才通过大型强子对撞机的底夸克探测器及其他实验观察到四夸克态或五夸克态奇特强子。

公报说,新发现的一种奇特强子是由粲、反粲、上、下和奇夸克组成的五夸克态粒子。科学家在分析带负电荷的B介子衰变过程中观察到这种奇特粒子,它是迄今已知的第一种含有奇夸克的五夸克态粒子。这一实验在统计学上的置信度达到15个标准差,远超过粒子物理学对发现新粒子界定的5个标准差的要求。

另一项新发现是一对四夸克态粒子,其中包含一种由粲、反奇、上和反下夸克组成的带双电荷的新型四夸克态粒子。科学家在对带正电荷B介子和中性B介子的衰变进行联合分析时,发现这种新型四夸克态粒子和它对应的中性粒子同时出现。发现这两种四夸克态粒子的统计学置信度也分别超过粒子物理学界定标准,意味着人类首次观察到一对四夸克态粒子。

底夸克探测器合作组发言人克里斯·帕克斯在公报中表示,奇特强子的性质在很大程度上是未知的,发现新的四夸克态和五夸克态粒子并测量它们的性质将有助于理论学家建立有关奇特强子的统一模型,也有助于更深入理解传统强子。

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