歐洲核子研究組織發現罕見四夸克粒子 為迄今發現的壽命最長的奇特強子

據媒體報導,歐洲核子研究組織(CERN)的物理學家發現了一種相當迷人的新粒子。該粒子被稱為Tcc+,屬於一種罕見的四夸克粒子,其不尋常的組成使其成為迄今為止發現的壽命最長的奇特強子。

歐洲核子研究組織發現罕見四夸克粒子 為迄今發現的壽命最長的奇特強子

夸克是構成物質的基本單元。目前已知的夸克有六種,它們的種類被稱為「味」:這些分別是上(u)、下(d)、奇(s)、粲(c)、底(b)及頂(t)。這些夸克以不同的方式組合在一起,構成不同類型的物質–像質子和中子這樣的重子是由幾個夸克組成的,而介子是由夸克與反夸克(它們的反物質等價物)配對而成的。

重子通常由兩個或三個夸克組成,但是由四或五個夸克組成的奇特重子在被理論化了幾十年之後,近年來被發現。Tcc+是這些具有四個夸克的不尋常粒子之一,被稱為四夸克。

這種新粒子包含兩個粲夸克(Charm quark),一個上反夸克和一個下反夸克。研究小組說,這使它變得特別奇特。當夸克和反夸克配對時,它們通常是在它們自己的「味」中這樣做:即,一個粲夸克與一個反粲夸克。但這是第一個被發現有粲夸克的粒子,它沒有被自己的反粲夸克所抵消。這使得Tcc+被研究人員稱為「double open charm」。

更耐人尋味的是其質量差異–粲夸克被認為是重的,而上下反夸克是輕的。不匹配的質量本質上減緩了粒子的衰變過程,使其更加穩定。事實上,Tcc+是已知的最長壽的奇特強子。

但它可能不會永遠保持這一記錄。研究小組說,這一發現表明,另一種類似的粒子可能更加穩定。如果將一個或兩個粲夸克換成底夸克,該粒子的壽命將延長幾個數量級。同時,科學家們將繼續研究新的Tcc+粒子,看看它還能揭開什麼秘密。

這一發現在本周舉行的歐洲物理學會高能物理會議上公布。

來源:cnBeta