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对撞实验取惊人发现 未知新粒子或包含4个夸克

http://www.kexue.com 2013-06-21 11:27:29 搜狐科学  发表评论


日本高能加速器研究机构的Belle探测器

  最近发表在《物理学评论通讯》期刊上的研究报告显示,两台不同的加速器已经发现了“好像含有四个夸克的粒子”存在的证据。尽管含有两个和三个夸克的粒子很普遍,但这却是科学家们首次发现疑似含有四个夸克的粒子的存在。

  随着希格斯玻色子的发现,基本粒子集合预期已经完整。但是基本粒子之一的夸克与胶子结合会产生更加复杂的被称为强子和介子的粒子。强子包括了质子和中子,它由三个夸克的结合形成。介子并不稳定,由一对夸克组成。

  只含有两个夸克使介子看似相对简单,然而实际上它一点都不简单。有三类夸克存在,每一类都包含了一个粒子和一个反粒子,介子可以由这三类夸克的任何一类构成。

  早期的对撞机实验结果显示,含有两个底夸克(bottom quarks)的介子的存在可能与一个性质未知的更重粒子有关。两支不同的研究队伍开始了相关研究,一支在日本,另外一支则在北京。

  两支研究队伍都考虑了包括J/ψ介子在内的研究项目,J/ψ介子由魅夸克和魅反夸克组成。他们浏览了由两台不同的探测器(北京的BES III和日本高能加速器研究机构的Belle)生成的数据集。研究人员挑选出了包含一个J/ψ介子和两个π粒子的项目,他们发现J/ψ介子要么衰变成电子和正电子,要么衰变成μ介子和反μ介子。掌握了这些数据后,研究人员开始搜寻“J/ψ介子是更重粒子衰退的产物”的迹象。两支研究队伍都在对撞机处于39亿电子伏特时发现了一些东西,但是其存在伴随着带电π粒子的出现,这就意味着新粒子带电了以及它可能由四个夸克组成。(尚力)

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