科學家揭示新粒子性質:四夸克有助解釋物質形成

利用美國費米實驗室的萬億電子伏特加速器Tevatron，科學家發現了一種新的粒子，並宣稱這種粒子展現出了非同尋常的特性。

科學家稱，這種新粒子的內部結構還沒有完全研究清楚。夸克和反夸克有可能以一種緊密束縛的方式包含在一起，也可能形成旋轉的夸克-反夸克對。

新浪科技訊 北京時間4月7日消息，利用美國費米實驗室的萬億電子伏特加速器Tevatron，物理學家發現了一種新的粒子，並宣稱這種粒子展現出了非同尋常的特性。

與普通粒子不同，這種奇特粒子(exotic particle)含有4種不同「味」(flavour)的夸克和反夸克，使其成為「四夸克粒子」的候選者。物理學家稱，這個粒子或許將代表一種全新的粒子，與目前已知的亞原子粒子並列。

比起普通的粒子，一個奇特粒子包含有額外的夸克-反夸克對。介子由一個夸克和一個反夸克組成，而重子由3個夸克組成。四夸克粒子(tetraquark)和五夸克粒子(pentaquark)分別有4個和5個夸克組成。根據研究數據，被稱為「X(5568)」的新粒子含有4種不同味的夸克和反夸克，分別是底(bottom)、奇(strange)、上(up)和下(down)。

費米實驗室的DZero研究組公布了這種新粒子的發現，，並稱這是研究新的奇特態衰變為一個Bs介子和一個pi介子時發現的結果。這些介子只能傳播有限的距離，然後根據弱核力相互作用發生衰變。該研究對Tevatron對撞機近十年的數據(2002年至2011年)進行了分析。

研究者通過衰變行為鑒別出介子，發現其轉變「成為中間態的J/psi和phi介子，隨後又分別衰變成一對電荷相反的渺子(muon)和一對電荷相反的K介子」。儘管通常情況下Bs介子和Pi介子通過弱相互作用衰變，但數據顯示，新發現的粒子狀態中有一個較寬的質量峰，表明其通過強相互作用衰變。

這不是物理學家第一次探測到奇特狀態，但此前觀察到的四夸克候選粒子中含有相同味的夸克和反夸克，這使人不大確定它們是否是奇特粒子。

科學家稱，這種新粒子的內部結構還沒有完全研究清楚。夸克和反夸克有可能以一種緊密束縛的方式包含在一起，也可能形成旋轉的夸克-反夸克對。理解這些粒子的構成和行為，將幫助研究者進一步了解夸克和反夸克之間的作用力，以及它們如何組成可觀察的粒子。(任天)

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