粒子家族喜迎新成員！ 據(jù)報道， 大型強子對撞機（LHC） 上底夸克探測器（LHCb） 實驗合作組宣布， 他們觀察到3 種新粒子： 一種新“五夸克態(tài)” 和首對“四夸克態(tài)”， 后者包括一種新“四夸克態(tài)”， 這一最新發(fā)現(xiàn)將幫助物理學(xué)家更好地理解夸克如何“成群結(jié)隊” 地形成復(fù)合粒子。

科學(xué)家們認(rèn)為， 夸克是不能再分割的基本粒子， 目前已知的夸克包括上夸克、 下夸克、 粲夸克、 奇異夸克、 底夸克和頂夸克6 種。 夸克通?！叭齼沙扇骸?地形成強子， 比如重子（由3 個夸克組成， 如質(zhì)子和中子等） 和介子（由正反夸克對組成）。 但更多的夸克也能“成群結(jié)隊” 地形成“四夸克態(tài)”（tetraquarks）和“五夸克態(tài)” （pentaquark）。 大約60 年前， 理論學(xué)家們就預(yù)測到這些奇異粒子的存在， 但直到過去20 年， LHCb 等實驗才觀察到它們。

此次發(fā)現(xiàn)的“五夸克態(tài)” 由研究人員在分析帶負(fù)電B 介子“衰變” 時觀察到， 其由粲夸克和粲反夸克以及上、 下和奇異夸克組成， 是首個包含奇異夸克的“五夸克態(tài)”。 這一發(fā)現(xiàn)的統(tǒng)計顯著性高達(dá)15 個標(biāo)準(zhǔn)差， 遠(yuǎn)超粒子物理學(xué)中宣稱發(fā)現(xiàn)新粒子所要求的5 個標(biāo)準(zhǔn)差。

新發(fā)現(xiàn)的帶電“四夸克態(tài)” 由粲夸克、 奇異反夸克、 上夸克和下反夸克組成， 研究團隊在分析帶正電荷和中性B 介子衰變時， 發(fā)現(xiàn)了它及其中性對應(yīng)物， 兩者的統(tǒng)計顯著性分別為6.5 和8 個標(biāo)準(zhǔn)差， 代表科學(xué)家們首次觀察到一對“四夸克態(tài)”。

LHCb 發(fā)言人克里斯·帕克斯說： “發(fā)現(xiàn)新的 ‘四夸克態(tài)' 和‘五夸克態(tài)' 并檢測其性質(zhì)，將有助于理論家開發(fā)出奇異強子的統(tǒng)一模型， 以更好地研究其‘性格'， 同時也能加深對傳統(tǒng)強子的了解?！?/p>

目前， 有一些理論模型將奇異強子描述為夸克之間緊密結(jié)合形成的個體， 也有模型認(rèn)為奇異強子是夸克松散結(jié)合形成的標(biāo)準(zhǔn)強子對， 孰是孰非， 只有時間和對奇異強子開展更多的研究才能最終論定。