
大型强子对撞机发现了一种新粒子,这是全球最强大的粒子对撞机——欧洲核子研究中心(CERN)实验室迄今为止发现的第80种粒子,该实验室周二宣布。
这种新粒子被命名为“Xi-cc-plus”。科学家希望这种粒子——尽管与质子相似但重达四倍——能揭示量子力学中一些奇特行为的更多秘密。
我们周围的所有物质——包括构成原子核的质子和中子——都是由重子组成的。
这些常见粒子由三个夸克组成,而夸克是物质的基本构成单元。
夸克有六种“味”:上、下、奇异、粲、顶和底。每种味的质子质量、电荷以及量子属性都不同。
理论上,可能存在多种不同类型的重子,它们混合了这些风味——然而大多数都极其难以观测。
为了追上它们,大型强子对撞机会将粒子以极高的速度在地下环形轨道中高速运行,直至它们相互碰撞。
这为科学家们提供了一个短暂的机会来测量更稳定的元素衰变情况,然后推断出原始粒子的性质。
新发现的“Xi-cc-plus”粒子包含两个“奇美”夸克和一个“下”夸克。
普通质子由两个“上”夸克和一个“下”夸克组成。由于这种新粒子用两个更重的“魅”夸克取代了“上”夸克,因此它的质量要大得多。
大型强子对撞机美丽实验(LHCb)负责人维琴佐·瓦尔戈尼表示,这是“仅第二次观测到包含两个重夸克的重子”。
这也是在2023年完成LHCb探测器升级后,首次被识别出的新粒子,他在一份声明中说。
该结果将有助于理论家检验量子色动力学模型,即描述强相互作用力将夸克结合成普通巴里昂和梅森,以及更奇特的强子(如四夸克态和五夸克态)的理论。
2017年,LHCb实验团队宣布发现了一种类似粒子,由两个“charm”夸克和一个“up”夸克组成。
新粒子的预期寿命比此前那个短六倍,使得它更难被发现,CERN表示。
大型强子对撞机是一个长27公里(17英里)、位于法国和瑞士边境地下约100米处的质子对撞环。它最著名的成就是于2012年证实了希格斯玻色子——也就是“上帝粒子”的存在。
最新发现之际,欧洲核子研究中心(CERN)正计划建造一个更大规模的粒子对撞机——未来环形对撞机,以继续探索宇宙的奥秘。
