欧洲核子研究组织(CERN)确认发现了一类新型粒子-五夸克



欧洲核研究组织(CERN)宣布发现了一种新的奇异类的粒子- 五夸克。在大型强子对撞机的实验过程中,使用LHCb检测器发现了它们。

LHCb发言人盖伊·威尔金森(Guy Wilkinson)说:“五夸克不仅仅是一个新粒子。” “这是一种将夸克(即普通质子和中子的基本组成部分)聚集成有序结构的一种方式,这种结构是半个多世纪的实验中从未见过的。”研究其性质可以帮助我们更好地理解我们都是组成的普通物质,质子和中子的组织方式。”

50年前,迈向发现五夸克的重要一步是在23岁时,美国物理学家默里·盖尔曼(Murray Gell-Man)发表了有关基本粒子的奇异和魅力的基本著作。正是他在1964年首次提出了基本粒子的夸克模型。根据他的模型,引入了一个由三夸克组成的称为重子的粒子族。



此后,有人提出了一种理论,即一类重子不是三个,而是五个夸克。理论上第一个预测五夸克存在的人是1997年来自圣彼得堡核物理研究所的俄罗斯科学家D.I. Dyakonov,M.V。Polyakov和V.Yu.Petrov。

但是这些粒子的存在无法以任何方式证明。直到今天。

根据一个CERN新闻稿中,LHCb的组的成员搜寻五夸克态的迹象通过研究重子,被称为Λ的衰减b到其它三个粒子:焦耳/ψ - 质子和带电K介子。对J /ψ和质子的质量值集的研究表明,在其形成过程中存在一定的中间阶段,即物质的中间状态。他们被称为P c(4450)+和P c(4380)+



第一个在图形上清晰可见,第二个的存在是充分解释实验数据所必需的。这些粒子的质量非常大-约为4.4-4.5兆电子伏特,比质子和中子的相同指标高出约四到五倍。



数百次实验的结果是,收集了大量的实验数据,这使识别模式成为可能。自然地,数据挖掘是在超级计算机上进行的。结果,可以获得具有九个西格玛发现的统计可靠性的结果,这足以说明该发现。



锡拉丘兹大学(Syracuse University)的LHCb物理学家Tomasz Skwarnicki说:“由于在大型强子对撞机上收集到的大量数据以及探测器的出色准确性,我们检查了解释这些信号的所有可能性,并得出结论只能用五夸克态来解释它们。” “更准确地说,中间状态应由两个上夸克(u-夸克),一个下夸克(d-夸克),一个附魔夸克(c-夸克)和一个附魔反夸克组成。”

现在,有必要进行额外的实验,并检查五夸克中夸克的结合力有多强。

实验结果的科学成果发表在arXiv.org上,有关更多信息,请访问LHCb网站

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN381661/


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