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强子对撞机发现两种新粒子:约质子3倍大

2014-11-13

创新时代 2014年10期
关键词:对撞机夸克介子

英媒称,瑞士日内瓦附近的欧洲核子研究中心的大型强子对撞机(LHC)在底夸克试验(LHCb)中发现了两种新型粒子。其中一种粒子包含了此前从未被观测到的属性。

据英国《新科学家》周刊网站近日报道,名为DS3*和DS1*的粒子大约是质子的3倍大。

物理学家分析了对一次能量峰进行的LHCb观察,这次能量峰是在2006年加利福尼亚州的斯坦福大学进行的BaBar试验中发现的,但其原因仍然不得而知。

这一发现的第一作者、英国沃里克大学的蒂姆·格申说:“我们的结果表明BaBar峰值是由两种新型粒子造成的。”

介子是包含两夸克的粒子,而夸克是一种亚原子粒子,它们构成了物质,而且被认为是不可再分的。这些夸克被强相互作用力结合在一起,这种力量是将核子结合在原子核内的四种基本力量之一,是粒子物理学标准模型中人们未足够了解的部分。

夸克有6种不同的种类,按从轻到重的顺序分为上夸克、下夸克、奇夸克、粲夸克、底夸克和顶夸克。新粒子每个都包含一个反粲夸克和一个奇夸克。

具有重大意义的是,DS3*的自旋为3,这使得这一发现首次观察到包含一个粲夸克的自旋为3的粒子。

在其他介子中,夸克可以以几种不同方式中的一种成形,使得粒子的自旋不到3,而这也使得夸克的确切性质变得模糊不清。然而对于自旋达到3的粒子就不存在这种含糊状态,这使得DS3*的确切构造很清晰。

再加上这种粒子的粲夸克,这可能使得DS3*成为探索强相互作用力的一个关键角色,因为其中涉及的计算对于重夸克来说比轻夸克更为简单。(新浪科技)endprint

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