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从未见过使用大型强子对撞机发现的四夸克粒子

更新时间:2020-07-17 18:27点击:

LHCb合作小组首次观测到由四个魅力夸克组成的奇异粒子。

美大型强子对撞机(LHCb)合作观测到了一种以前从未见过的四夸克粒子。这一发现在欧洲核子研究中心(CERN)最近的一次研讨会上发表,并在一篇新发表的论文中进行了描述。这一发现很可能是物理学家从未见过的一类未被发现的粒子中的第一个。

这一发现将有助于物理学家更好地理解夸克。夸克是一种基本粒子,是构成所有物质的基本构件。夸克聚集在一起形成称为强子的复合粒子,强子包括质子和中子。这一突破性的新发现可以帮助科学家们理解夸克结合在一起形成这些复合物的复杂方式。

夸克通常以二夸克和三夸克的形式组合在一起,形成强子。然而,几十年来,理论学家们已经预言了四夸克和五夸克强子的存在,这些强子有时被描述为四夸克和五夸克,近年来包括LHCb在内的实验已经证实了这些奇异强子的存在。

这些由不同寻常的夸克组合而成的粒子是理想的实验室。用于研究四种已知的基本自然力之一,即结合质子、中子和构成物质的原子核的强相互作用。对强相互作用的详细了解,对于确定新的、意想不到的过程是新物理学的标志还是仅仅是标准物理学也是必不可少的。

由四个夸克组成的粒子已经很奇特了,而我们刚刚发现的这个粒子是第一个由四个相同类型的重夸克组成的粒子,特别是两个粲夸克和两个反夸克。即将离任的LHCb合作发言人Giovanni Passaleva说。到目前为止,LHCb和其他实验只观察到最多有两个重夸克的四夸克,没有一个有超过两个相同类型的夸克。

今天的发现翻开了这本科学书中另一个激动人心的篇章,它使我们能够在极端情况下研究我们的物质粒子理论。这种粒子是一种极端情况。它是一个外部强子,包含4个夸克,而不是传统物质粒子中的2个或3个,它首先包含重夸克。本;教授克里斯·帕克斯

即将成为LHCb发言人的是来自曼彻斯特大学的克里斯·帕克斯教授,他说:我很高兴也很荣幸能成为LHCb的发言人。这项合作包括来自19个不同国家的1400多名成员,共同努力推进我们的科学目标。曼彻斯特大学和英国其他10所大学在合作中发挥了主导作用。

今天的发现翻开了这本科学书中另一个激动人心的篇章,它使我们能够在极端情况下研究我们的物质粒子理论。这种粒子是一种极端情况。它是一个外部强子,包含4个夸克,而不是传统物质粒子中的2个或3个,而且是第一个包含重夸克的。

研究一个极端的系统可以让科学家对我们的理论进行压力测试。通过对这种粒子的研究,以及希望在未来我们能在这门课上发现更多的粒子,我们将测试我们关于夸克如何结合的理论,它也支配着质子和中子。

LHCb小组利用粒子搜寻技术发现了新的四夸克粒子,这种技术用于寻找过量的碰撞事件,即所谓的碰撞。在一个平滑的背景事件。筛选的完整LHCb数据集从第一和第二的大型强子对撞机运行,发生从2009年到2013年,从2015年到2018年,研究人员发现碰撞粒子的质量分布,由一个魅力夸克和一个反夸克魅力。

这个碰撞的统计意义超过了五个标准差,这是声称发现了新粒子的通常临界值,它与由四个粲夸克组成的粒子预计存在的质量相对应。

与之前的四夸克发现一样,现在还不完全清楚这种新粒子是否是真正的四夸克。也就是说,一个由四个夸克紧密结合在一起的系统,或者一对双夸克粒子弱结合在一个分子状结构中。无论如何,新的四夸克将帮助理论学家测试量子色动力学模型,即强相互作用理论。