科技日?qǐng)?bào)北京3月20日電 (記者聶翠蓉)歐洲核子研究中心(CERN)近日在著名論文預(yù)印本網(wǎng)站arxiv.org上發(fā)文稱，該中心大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)底夸克實(shí)驗(yàn)組(LHCb)發(fā)現(xiàn)了一種新的5粒子系統(tǒng)，而其最獨(dú)特之處在于，這5個(gè)粒子分別處于不同的能態(tài)。
LHCb捷報(bào)頻傳，各種重要物理實(shí)驗(yàn)結(jié)果層出不窮。僅最近幾個(gè)月，該實(shí)驗(yàn)組就頻頻宣布一系列重大發(fā)現(xiàn)，如測量到一種非常罕見的粒子衰變，為物質(zhì)—反物質(zhì)不對(duì)稱找到了全新證據(jù)等。
這次最新宣布的重大發(fā)現(xiàn)中，他們檢測到重子(Ωc0)的5種激活態(tài)“共處一室”。處于能量最低態(tài)即基態(tài)的重子(Ωc0)是含有3個(gè)夸克的復(fù)合粒子，由兩個(gè)奇異夸克和一個(gè)粲夸克組成。在施加強(qiáng)力作用后，基態(tài)重子衰變成另一種形式的重子，包含一個(gè)粲夸克、一個(gè)奇異夸克和一個(gè)上夸克，以及一個(gè)中介子(K)。新重子內(nèi)的3個(gè)夸克繼續(xù)衰變，分別變成質(zhì)子(P)、中介子(K)和介子(π)。
通過對(duì)粒子軌跡和探測器內(nèi)剩余能量進(jìn)行詳細(xì)分析，LHCb實(shí)驗(yàn)組“還原”出基態(tài)重子的衰變過程，并檢測到5種激活態(tài)重子形式，并分別命名為Ωc(3000)0、Ωc(3050)0、Ωc(3066)0、Ωc(3090)0和Ωc(3119)0，括號(hào)內(nèi)的數(shù)字是以兆電子伏特(MeV)來表示的粒子質(zhì)量。
這次新發(fā)現(xiàn)背后的“功臣”，來自于新探測器在精確識(shí)別不同類型粒子方面的強(qiáng)大專業(yè)能力。這意味著，除了LHCb第一次和第二次運(yùn)行期間累積的大量數(shù)據(jù)，精密儀器也功不可沒。
LHCb實(shí)驗(yàn)組接下來將確定這5個(gè)粒子的量子數(shù)，揭示其重要特性，并確定新系統(tǒng)的理論物理意義。新發(fā)現(xiàn)將有助于理解三夸克重子的內(nèi)部組成以及探索夸克之間的相關(guān)性，這些認(rèn)知對(duì)研究四夸克和五夸克等多夸克粒子態(tài)具有重要意義。
總編輯圈點(diǎn)
如果不是專業(yè)研究粒子物理的讀者，恐怕讀罷報(bào)道還是云里霧里，只能道一聲“不明覺厲”。這些讓人撓頭的術(shù)語，正關(guān)聯(lián)著科研人員心心念念的微觀世界的秘密。粒子物理標(biāo)準(zhǔn)模型就在那里，它等待著驗(yàn)證，也等待著修補(bǔ)。借助于大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)，科研人員展開對(duì)高能物理世界的直接探索。持續(xù)地發(fā)揮作用，持續(xù)地給人驚喜，持續(xù)地將物理世界的秘密展現(xiàn)于人前，這大概就是大科學(xué)裝置的魅力所在。
