LHC 发现三种新奇特粒子

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爱因斯坦

大强子对撞机（LHC）的 LHCb 实验观测到了三种前所未见的粒子：一种新型“五夸克态”和第一对“四夸克态”，其中包括一种新型四夸克态。在欧洲核子研究中心（CERN）的一次研讨会上发表的这一研究结果为 LHC 不断增长的新强子名单增加了三个新成员。它们将帮助物理学家更好地理解夸克是如何结合成为这些复合粒子的。夸克是基本粒子，有六种类型：上夸克、下夸克、粲夸克、奇异夸克、顶夸克、底夸克。它们通常三个一组或者两个一组结合在一起形成强子，例如构成原子核的质子和中子。更罕见的是，它们也可以结合成四夸克和五夸克的粒子，即“四夸克态”（tetraquarks）和“五夸克态”（pentaquarks）。大约 60 年前，理论家们同时预测到了常规强子和这些奇特强子，但直到最近（过去 20 年），它们才被LHCb和其他实验观察到。二十年来发现的奇特强子大多是四夸克态或五夸克态，包含一个粲夸克和一个粲反夸克，其余两三个夸克是上夸克、下夸克或奇异夸克，或者是它们的反夸克。但在过去的两年里，LHCb发现了不同种类的奇特强子。两年前，这项合作发现了一个由两个粲夸克和两个粲反夸克组成的四夸克态，以及由一个粲反夸克、一个上夸克、一个下夸克和一个奇异反夸克组成的两个“开粲”四夸克态。去年它发现了第一个具有两个粲夸克、一个上反夸克和一个下反夸克的“双开粲”四夸克实例。开粲意味着粒子包含粲夸克而没有对应的反夸克。