3月17日，歐洲核子研究中心大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)底夸克實(shí)驗(yàn)組宣布發(fā)現(xiàn)全新粒子——單電荷雙粲重子。這項(xiàng)成果由中國(guó)科學(xué)院大學(xué)物理科學(xué)學(xué)院教授何吉波帶領(lǐng)科研團(tuán)隊(duì)主導(dǎo)完成。

按照粒子物理的夸克模型，自然界存在六種夸克：上夸克、下夸克、奇異夸克、粲夸克、底夸克和頂夸克。前三種較輕，后三種較重。介子由2個(gè)夸克組成，重子由3個(gè)夸克組成，被統(tǒng)稱為強(qiáng)子。人們熟知的質(zhì)子、中子都是重子。

根據(jù)20世紀(jì)60年代提出的夸克模型，存在一種由兩個(gè)重夸克和一個(gè)輕夸克組成的“雙粲重子”，它們性質(zhì)奇特，是檢驗(yàn)人類對(duì)強(qiáng)力及夸克模型理解的關(guān)鍵“實(shí)驗(yàn)室”。

▲單電荷雙粲重子結(jié)構(gòu)示意圖

此次發(fā)現(xiàn)的單電荷雙粲重子，正是這類奇異粒子的新成員。通俗來(lái)說(shuō)，如果把雙電荷雙粲重子比作質(zhì)子的“奇異表親”，那么此次發(fā)現(xiàn)的單電荷雙粲重子就相當(dāng)于中子的“奇異表親”。

單電荷雙粲重子由兩個(gè)粲夸克和一個(gè)下夸克組成，與雙電荷雙粲重子構(gòu)成了一對(duì)天然的“同位旋伙伴”。在這個(gè)奇特的微觀世界里，電磁力的作用一反常態(tài)地強(qiáng)，使得含有較重下夸克的單電荷雙粲重子，反而比含有較輕上夸克的雙電荷雙粲重子更輕。對(duì)這一現(xiàn)象的精確測(cè)量，將為人類深入理解物質(zhì)的基本組成及其相互作用力提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)。

▲質(zhì)子家族示意圖

這一新粒子的發(fā)現(xiàn)，將進(jìn)一步加深人類對(duì)強(qiáng)相互作用和夸克模型的理解，并為未來(lái)發(fā)現(xiàn)更多新型粒子、探索物質(zhì)深層次結(jié)構(gòu)打開(kāi)新的大門。

來(lái)源：中央廣播電視總臺(tái)

責(zé)任編輯：梁春雨