欧洲核子研究中心的LHCb宣布发现了一种新的奇异粒子:所谓的“四夸克”。这篇由800多名作者撰写的论文还有待其他科学家进行“同行评审”,但已经在一个研讨会上发表。它也符合宣称发现了新粒子的通常统计阈值。
这一发现标志着全世界粒子物理实验室进行了近20年的研究取得了重大突破。
为了理解四夸克是什么以及这个发现为什么重要,我们需要回到1964年,那时粒子物理学正处于一场革命之中。甲壳虫狂热刚刚爆发,越南战争正在肆虐,新泽西的两位年轻的无线电天文学家刚刚发现了大爆炸理论的最有力证据。
在美国的另一边,在加州理工学院(California Institute of Technology),198彩除了有时时彩,分分彩,11选5
时时彩定位胆技巧,江苏快三,还有新上线的瑞士分分彩,只有你想的到的我们都有。,在大西洋的另一边,在瑞士的欧洲核子研究中心(CERN),两名粒子物理学家就同一主题发表了两篇独立论文。两者都是关于如何理解过去20年里发现的大量新粒子。
许多物理学家难以接受这样一个事实:宇宙中可能存在这么多基本粒子,而这个宇宙被称为“粒子动物园”。加州理工学院的乔治•茨威格(George Zweig)和欧洲核子研究中心(CERN)的默里•盖尔-曼(Murray Gell-Mann)也找到了同样的解决方案。如果所有这些不同的粒子都是由更小的、未知的构件组成的,就像周期表上的100多个元素是由质子、中子和电子组成的一样,那会怎么样呢?茨威格称这些构建块为“ace”,而盖尔曼选择了我们今天仍然使用的术语:“夸克”。
我们现在知道有六种不同的夸克——上、下、吸引、奇异、上、下。这些粒子也有各自带相反电荷的反物质同伴,它们可以根据基于对称性的简单规则结合在一起。由一个夸克和一个反夸克组成的粒子称为“介子”;而三个夸克结合在一起就形成了“重子”。构成原子核的常见质子和中子就是重子的例子。
这个分类方案完美地描述了20世纪60年代的粒子动物园。然而,198时时彩平台无论是信誉还是游戏体验感都是有口皆碑的,特别是198彩票代理制度,真的是让利给代理还有会员,平台总代团队还免
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,即使在他最初的论文中,盖尔曼也意识到其他的夸克组合也有可能。例如,两个夸克和两个反夸克会粘在一起形成一个“四夸克”,而四个夸克和一个反夸克会形成一个“五夸克”。
奇异的粒子
快进到2003年,日本KEK实验室的Belle实验报告了对一种名为X(3872)的新介子的观察,它表现出了与普通介子完全不同的“奇异”特性。
在接下来的几年里,一些新的奇异粒子被发现,物理学家开始意识到,只有当它们是由4个夸克而不是2个夸克组成的四夸克时,才能成功地解释大多数这些粒子。然后,198彩平台黑钱吗,从没听过198彩黑钱的消息
198彩娱乐,一直以来198彩票平台官网打的旗号就是不黑钱,信誉好,技术666,游戏彩种丰富,在2015年,欧洲核子研究中心的LHCb实验发现了第一个由5夸克组成的五夸克粒子。
迄今为止发现的所有四夸克和五夸克都包含两个相对重的魅力夸克,以及两个或三个轻夸克——向上、向下或奇怪。这种特殊的配置确实是最容易在实验中发现的。
但LHCb最新发现的四夸克被命名为X(6900),由四个魅力夸克组成。在大型强子对撞机的高能质子碰撞中产生了新的四夸克,人们通过它衰变成一对著名的粒子J/psi介子观察到它,每一对粒子由一个粲夸克和一个反夸克组成。这使得它特别有趣,因为它不仅完全由重夸克组成,而且还有四个相同类型的夸克——这使得它成为一个独特的样本,来测试我们对夸克如何结合在一起的理解。
目前,有两种不同的模型可以解释夸克是如何结合在一起的:它们可能是强结合的,形成了我们所说的紧密的四夸克。也可能是夸克被排列成两个介子,它们松散地粘在一起形成一个“分子”。
普通的分子是由电磁力结合在一起的原子组成的,电磁力作用于带正电荷的原子核和带负电荷的电子之间。但介子或重子中的夸克是通过一种不同的力——“强力”连接起来的。令人着迷的是,原子和夸克遵循完全不同的规则,都能形成非常相似的复杂物体。
这种新粒子似乎是一种紧密的四夸克分子,而不是两介子分子,这是对先前发现的最好解释。这使得它与众不同,因为它将允许物理学家详细研究这种新的结合机制。它也暗示了其他重致密四夸克的存在。
窗口的微观世界
夸克之间的强作用力遵循非常复杂的规则——事实上,如此复杂,通常计算其效应的唯一方法就是使用近似和超级计算机。
X(6900)的独特性质将有助于我们理解如何提高这些近似的准确性,以便在将来我们能够描述其他更复杂的物理机制,我们现在还无法做到。
自从X(3872)被发现以来,外来粒子的研究蓬勃发展,数百名理论物理学家和实验物理学家一起工作,为这个令人兴奋的新领域提供一些线索。新四夸克的发现是一个巨大的飞跃,同时也表明还有许多新的奇异粒子存在,等待着有人来揭开它们的面纱。