奇異粒子可能是關於夸克如何相互作用的獨特試驗場
物理學家認為，他們發現了第一個由多個夸克組成的集團。研究人員於6月30日在線報告說，這種四夸克包含四個魅力變色夸克：兩個魅力夸克和它們的反物質夸克，稱為anticharm夸克。
夸克（物質的基本構建基塊）通常構成三個夸克粒子，例如質子和中子，或夸克-反夸克對。物理學家觀察到了更多奇異的夸克四重奏。但是，名為X（6900）的新四夸克粒子是第一個具有相同類型的四夸克粒子。由於其對應的anticharm夸克屬於最重的夸克類型，因此它也是第一個包含兩個以上重夸克的四夸克。
印第安納大學布盧明頓分校的物理學家馬修·謝潑德說：「這是一個令人激動的發現。」
夸克被強大的力量束縛在一起。Shepherd說，這個新發現，奇異的夸克排列「告訴我們有關強相互作用產生的夸克模式類型的信息」這讓科學家對自然基本力有了更深入了解，不僅可以洞悉諸如X（6900）之類的古怪粒子，而且還可以洞悉基於夸克的普通粒子，如原子核中的質子和中子。
2009年至2018年在日內瓦附近的大型強子對撞機（LHC）收集的數據中隱含著新的四夸克的證據。在這些實驗中，物理學家使用大型強子對撞機將質子撞擊在一起，並觀察了碰撞中產生的粒子。
大型強子對撞機的數據包含一個粒子的特徵，約69億電子伏特。該粒子衰減為兩個J / psi粒子，每個粒子都包含一個夸克和一個antanharm夸克，表明它最初是一個具有兩個夸克和兩個anticharm夸克的四夸克。像其他已知的四夸克一樣，X（6900）既可以是單個實體，由緊密結合在一起的四個夸克組成，也可以是一對鬆散結合的兩夸克粒子- 就像分子中的一組原子。
位於佛羅倫斯的義大利國家核物理研究所的粒子物理學家劉盼安說：「我們需要進行多種檢查以確認它確實存在。」 這些檢查可能包括使用大型強子對撞機收集更多數據，或者查看其他粒子碰撞實驗是否產生相似的結果。
英國曼徹斯特大學的物理學家克裡斯·帕克斯說，如果假設這種奇異的夸克簇的證據成立，那麼這個奇怪的新粒子將為「夸克如何構造物質的想法」提供「某種測試儀」。他將用這種四夸克進行粒子物理學研究的生物學家與研究諸如極端生物等極端微生物的生物學家進行了比較，以了解生物學的局限性；或者將天文學家利用黑洞來研究在如此激烈的環境中重力理論是否成立。
Shepherd說，研究X（6900）中的夸克相互作用可能比其他包含較輕夸克的四夸克親戚要容易得多。這是因為準確預測輕夸克的複雜，快速移動行為極富挑戰性。另一方面，當談到X（6900）中的四個重夸克時，物理學家可能會建立更簡單的模型來預測夸克的行為。
引文
LHCb合作。J /ψ對質譜的結構觀察。arXiv：2006.16957。發表於2020年6月30日。
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