新華社巴黎7月6日電(記者陳晨)歐洲核子研究中心5日宣布,該機(jī)構(gòu)的大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)(LHC)上的底夸克探測(cè)器(LHCb)合作組發(fā)現(xiàn)了新的奇特粒子結(jié)構(gòu),包括一種首次發(fā)現(xiàn)的五夸克態(tài)粒子和有史以來(lái)觀察到的第一對(duì)四夸克態(tài)粒子。

據(jù)歐洲核子研究中心發(fā)布的公報(bào)介紹,夸克是一種基本粒子,是構(gòu)成物質(zhì)的基本單元。已知夸克有6種,分別稱(chēng)為上、下、奇、粲、頂和底夸克。通常情況下,2個(gè)或3個(gè)夸克結(jié)合在一起可以形成強(qiáng)子,而強(qiáng)子是一種亞原子粒子,如構(gòu)成原子核的質(zhì)子和中子都是由3個(gè)夸克組成的強(qiáng)子。

一些罕見(jiàn)的奇特強(qiáng)子由4個(gè)或5個(gè)夸克組成。理論學(xué)家在數(shù)十年前已同時(shí)預(yù)測(cè)到傳統(tǒng)的強(qiáng)子和奇特強(qiáng)子態(tài)的存在,然而直到最近20年,科學(xué)家才通過(guò)大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)的底夸克探測(cè)器及其他實(shí)驗(yàn)觀察到四夸克態(tài)或五夸克態(tài)奇特強(qiáng)子。

公報(bào)說(shuō),新發(fā)現(xiàn)的一種奇特強(qiáng)子是由粲、反粲、上、下和奇夸克組成的五夸克態(tài)粒子?？茖W(xué)家在分析帶負(fù)電荷的B介子衰變過(guò)程中觀察到這種奇特粒子,它是迄今已知的第一種含有奇夸克的五夸克態(tài)粒子。這一實(shí)驗(yàn)在統(tǒng)計(jì)學(xué)上的置信度達(dá)到15個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差,遠(yuǎn)超過(guò)粒子物理學(xué)對(duì)發(fā)現(xiàn)新粒子界定的5個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差的要求。

另一項(xiàng)新發(fā)現(xiàn)是一對(duì)四夸克態(tài)粒子,其中包含一種由粲、反奇、上和反下夸克組成的帶雙電荷的新型四夸克態(tài)粒子?？茖W(xué)家在對(duì)帶正電荷B介子和中性B介子的衰變進(jìn)行聯(lián)合分析時(shí),發(fā)現(xiàn)這種新型四夸克態(tài)粒子和它對(duì)應(yīng)的中性粒子同時(shí)出現(xiàn)。發(fā)現(xiàn)這兩種四夸克態(tài)粒子的統(tǒng)計(jì)學(xué)置信度也分別超過(guò)粒子物理學(xué)界定標(biāo)準(zhǔn),意味著人類(lèi)首次觀察到一對(duì)四夸克態(tài)粒子。

底夸克探測(cè)器合作組發(fā)言人克里斯·帕克斯在公報(bào)中表示,奇特強(qiáng)子的性質(zhì)在很大程度上是未知的,發(fā)現(xiàn)新的四夸克態(tài)和五夸克態(tài)粒子并測(cè)量它們的性質(zhì)將有助于理論學(xué)家建立有關(guān)奇特強(qiáng)子的統(tǒng)一模型,也有助于更深入理解傳統(tǒng)強(qiáng)子。