美國費米國家實驗室發現全新的四夸克態粒子!!

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科學家發現了令人難以置信,屬於四夸克(Tetraquark)奇異家族的新粒子。四夸克態是由四個夸克組成,因此相當獨特。自然界中大部份粒子的組成不是三個夸克(如質子與中子)就是兩個夸克。

這個粒子稱為X(5568),是用費米國家實驗室的萬億電子伏特粒子加速器(Tevatron particle accelerator,亦稱正負質子對撞機)發現的。其質量與六個質子相近,是目前所知第一個由四種不同類型夸克組成的四夸克態粒子。在arXiv網站上可以看到這個發現結果的論文。

這個粒子是由DZero合作實驗,使用費米國家實驗室的正負質子對撞機發現的。實驗於2011年結束,科學家在結束之後持續研究實驗運作的幾年間所產生的數十億對撞數據。

DZero共同發言人Dmitri Denisov在一份聲明中說:「我們起初不相信這是新的粒子。但我們進行許多交叉驗證之後,發現這個東西無法用來源背景或是已知的程序來解釋,因此應該是個新的粒子。」

夸克有六種類型:上夸克與下夸克(質子與中子的組成),魅夸克與奇夸克,頂夸克與底夸克,每一種都有自己的對等反物質,這十二種基本粒子可以產生數百種新粒子組合。

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這些組合稱為強子,通常有兩類:重子(由三個夸克組成)和介子(由一個夸克與一個反夸克組成)。過去幾年發現數個四夸克態,去年.歐洲核子研究組織CERN甚至發現了由五個夸克粒子組成的五夸克態。夸克無法單獨存在。

自然界中沒有四夸克態,第一個四夸克態是在八年前被組出來。雖然四夸克態的存在不違反物理定律,但科學家們尚未徹底了解四夸克態。X(5568)粒子是由上夸克、下夸克、奇夸克與底夸克組成,讓科學家們更加困惑。

DZero共同發言人Paul Grannis說:「接下來的問題是要了解四夸克態是如何組在一起的。是四個夸克緊緊綁在一起成為一個球體,還是緊緊綁在一起的一對夸克圍繞著另一對夸克。」

四夸克態的質量比重子或介子大很多,因此需要更多能量才能製造出來。CERN與未來的粒子撞擊器也許可以看到更多四夸克態,也許四夸克家族會越來越多,與其他類的強子家族一樣多。

來源: Iflscience