CERN又發現了兩種重子以及第三種粒子的存在跡象

大型強子對撞機再建一功，向我們展示了粒子物理世界的新奇蹟。效力於大型強子底夸克對撞機(LHCb)合作項目的科學家們觀察到了兩種以前從未見過的新粒子——並且找到了還存在第三種新型粒子的證據。

根據標準模型的預測，兩種新粒子都屬於重子——和LHC粒子加速實驗中使用的質子相同。

重子構成了宇宙中的大部分物質，包括質子和中子——由三個基本粒子組成的複合粒子。基本粒子被稱為夸克，具有不同的「味」或類型：它們是上(u)、下(d)、奇(s)、粲(c)、底(b)及頂(t)。。

質子由兩個上夸克、一個下夸克構成，而中子由兩個下夸克和一個上夸克組成。但新發現粒子的成分略有不同。

命名為Σb(6097)+和Σb(6097)- ，它們分別由兩個上夸克和一個底夸克，以及兩個下夸克和一個底夸克組成。

這些顆粒被稱為底部重子，它們與先前在費米實驗室觀察到的四種粒子有關。然而，新的實驗結果標誌著科學家們第一次發現這些高質量粒子的對應物；它們的質量大約是質子的六倍。

那麼我們前面提到的第三種候選粒子是什麼？

研究人員認為它可能是一種奇怪的複合粒子，被稱為四夸克粒子。介子是一種頗具「異域風情」的粒子，通常有兩個夸克。但是四夸克粒子如其名，有四個夸克——好吧，準確點說，具有兩個夸克和兩個反夸克。

迄今為止，四夸克的觀測證據都非常飄忽，此次也是這種情況。在較重的B介子的衰變中檢測到待確認粒子的證據，該粒子被稱為Zc-(4100)，包含兩種較重的夸克。

但檢測數據僅具有超過3個標準偏差的顯著性。聲稱發現新粒子的標準通常閾值是5個標準偏差。未來的實驗將確認或否定Zc-(4100)的存在。

兩種新的底部重子，或許你會很高興地知道，大大超出了上面的閾值：Σb(6097)+和Σb(6097)——分別具有12.7和12.6標準偏差。

如果您想了解有關此發現的更多信息，可以登錄LHCb網站。

預列印網站arXiv還有兩篇論文——你可以在這裡閱讀有關底部重子和四夸克候選者的論文。

本文譯自 sciencealert，由譯者 majer 基於創作共用協議(BY-NC)發布。

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