3個四夸克新粒子首次「現形」

科技日報北京7月7日電 （記者劉霞）據歐洲核子研究中心（CERN）官網消息，大型強子對撞機底夸克實驗（LHCb）團隊近日報告稱，他們通過分析大型強子對撞機（LHC）獲得的數據，發現了3個新的「奇異」粒子並證實了第四個「奇異」粒子的存在。這些「四胞胎」粒子全由4個夸克組成，但擁有不同的質量和屬性。

1964年，美國物理學家默里·蓋爾曼與喬治·茨威格提出，所有強子（受到強相互作用影響的亞原子粒子）都由若干種叫做「夸克」的粒子組成。然而，一段時間內，科學家們觀察到的強子要麼由一對夸克-反夸克組成（介子）；要麼由三個夸克組成（重子）。不過，在過去10年間，有多個科學團隊發現了由三個以上夸克組成的粒子的證據。例如，美國費米國家實驗室費米碰撞探測器團隊於2009年發現的4個夸克粒子X（4140）。後來，LHC的緊湊渺子線圈（CMS）團隊和費米實驗室萬億電子伏特加速器Dzero實驗小組也都報告了類似的結果。

在最新研究中，研究人員對LHC首次運行（從2010—2012年）的整套數據進行了分析，並對一個B+介子衰變成J/ψ、φ介子和K+介子的過程進行詳細分析。除再次發現X（4140）外，他們還首次發現了3個質量更重的新粒子，並根據其質量分別命名為：X（4274）、X（4500）和X（4700）。每個粒子由2個粲夸克和2個奇夸克採用獨特方式排列而成，成為首個完全由重夸克組成的粒子家族。進一步的測量發現，每個粒子各自擁有獨特的內部結構、質量和量子數。

美國雪城大學的物理學教授托馬斯·斯克瓦爾尼茨基說：「這是我們首次發現這一家族，將幫助我們釐清不同理論模型之間的區別，理論學家們也將使用測量結果加強對粒子的形成，以及物質基本結構的理解。」此外，去年7月份，LHCb團隊還首次發現了「五夸克」粒子。

總編輯圈點

我們可以看不懂這複雜的研究內容，但應該理解科學家為什麼要研究夸克粒子——對物理學而言，新粒子家族的出現可以幫助建立新模型，刷新人們對四夸克粒子的認識，並進一步洞悉讓夸克緊密結合在一起的強作用力；而從大方向來講，作為一個基本單元，只有了解了夸克，才能真正明白物質的形成。

(責編：海聞)

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