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全球首次发现双粲重子 中国团队有“关键性贡献”

发布时间: 2017-07-09 10:34 来源: 新华社 作者: 未知

  欧洲核子研究中心6日宣布,经多国科学家共同努力,在世界上首次发现了一种被称为双粲重子的新粒子,这将有助于人类深入理解物质的构成和强相互作用的本质。中国团队对这一发现功不可没。

  在现代粒子物理学的标准模型理论中,夸克是基本粒子,而重子是由3个夸克组成的复合粒子。几乎所有物质都由重子组成,其中最广为人知的就是组成物质原子核的质子和中子。

  夸克有6种,分别称为上、下、奇、粲、顶和底夸克,上、下夸克质量最小,奇、粲、顶、底夸克质量较大。质量大的夸克只能经由高能粒子的碰撞产生,如宇宙射线或粒子加速器,然后会通过粒子衰变迅速变成上夸克或下夸克。理论上不同类型的夸克相互组合可以形成不同的重子,但此前已发现的重子最多只包含一个质量较大的夸克,此次是实验中首次发现含两个重夸克的重子。

  这一最新发现来自欧洲核子研究中心的大型强子对撞机(LHC)上的底夸克探测器(LHCb)合作组。据介绍,这种双粲重子含有两个质量较大的粲夸克和一个上夸克,质量约3621兆电子伏,几乎是质子质量的4倍,理论预期其内部结构迥异于普通重子。相关研究论文已提交至美国《物理评论快报》。

  虽然现有理论对双粲重子早有预测,但真正发现这种含有两个重夸克的重子,仍然耗费了物理学家多年时间。

  “发现这种双粲重子意义重大,这将为进一步探索用于描述夸克之间强相互作用的量子色动力学提供一个独特的工具。”LHCb合作组发言人、意大利国家核物理研究院科学家乔瓦尼·帕萨莱瓦教授评价说。

  帕萨莱瓦同时表示,底夸克探测器合作组的中国科学家对该粒子的发现作出了“关键性贡献”。他说,中国粒子物理理论家推动该分析向着正确的方向发展,并为最终取得研究成果提供了关键性建议。

  底夸克探测器是欧洲核子研究中心大型强子对撞机上的粒子物理实验装置之一,专门研究重夸克粒子的产生和衰变。LHCb合作组有来自16个国家、72个机构的1185名成员。其中,中国组由清华大学、华中师范大学、中国科学院大学和武汉大学的研究人员组成,在强子性质和电荷宇称对称性破缺等方面研究成绩斐然。中国组自2010年开始寻找双粲重子,其发现进一步提升了中国组在国际大科学合作中的地位。

编辑: admin

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