（來源：科普中國）

轉(zhuǎn)自：科普中國

17日，歐洲核子研究中心大型強(qiáng)子對撞機(jī)底夸克實(shí)驗(yàn)組（LHCb）宣布，發(fā)現(xiàn)全新粒子——單電荷雙粲重子。這項(xiàng)重要成果由中國科學(xué)院大學(xué)物理科學(xué)學(xué)院教授何吉波帶領(lǐng)三位本科生完成。

中國科學(xué)院大學(xué)

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，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)上世紀(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)人類對強(qiáng)相互作用及夸克模型理解的關(guān)鍵“實(shí)驗(yàn)室”。

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。通俗來說，如果把2017年LHCb實(shí)驗(yàn)組主導(dǎo)發(fā)現(xiàn)的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)成了一對天然的“同位旋伙伴”。有趣的是，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。對這一現(xiàn)象的精確測量，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)。

“這是LHCb實(shí)驗(yàn)組利用升級后的探測器發(fā)現(xiàn)的首個(gè)新粒子?！焙渭ㄕf，“更重要的是，它表明，經(jīng)過扎實(shí)的訓(xùn)練和引導(dǎo)，我國的本科生完全有能力投身于開拓性的、國際一流的前沿研究。”