“新秀”双粲重子揭秘构成世界的基本力

继2012年发现“上帝粒子”希格斯玻色子后，欧洲核子研究中心6日宣布其大型强子对撞机又撞出了新粒子。这一名为双粲重子的新粒子，将有助于我们理解构成这个世界的最基本的力。

最新发现是由大型强子对撞机上的底夸克探测器（LHCb）探测到的，中国研究团队则在新发现中作出关键性贡献。 LHCb中国组负责人、清华大学工程物理系教授高原宁接受新华社记者专访时说：“虽然这一次并非发现了新物理，但却意味着我们又为夸克模型放上了一块新拼图。 ”

重子是构成自然界几乎所有已知物质质量的基本粒子。比如，重子家庭中的质子和中子是组成原子核的重要部分。从更微观的尺度剖析重子，就会发现重子是由3个夸克组成的。不过，此前发现的重子中，3个夸克的质量都差不多，或者其中1个夸克质量较重，夸克之间也基本是等距的。高原宁介绍，新发现的“不同之处”在于：首次发现由两重一轻的3个夸克构成的重子，其质量约为3621兆电子伏特，几乎是质子质量的4倍。如果画一幅关于双粲重子的图像，就会看到两个重夸克位于中间，距离非常近，一个轻夸克围着二者转。科学家们在理论上一直没有完全弄清这些夸克间的相互作用力。而强相互作用是形成原子核等重要物质的最关键的力。分子、原子的质量，90%以上都来源于强相互作用。

“如果强相互作用不是这样，那形成的原子核就不一样，我们的世界就完全不一样了。 ”高原宁说。而双粲重子的发现就让科学家们可以探索，强相互作用在这种新的夸克构成之下会有什么新性质，非常有助于对强相互作用本质的了解。双粲重子的发现过程，可算是一次“按图索骥”之旅。

底夸克探测器国际合作组发言人、意大利国家核物理研究院科学家乔瓦尼·帕萨莱瓦教授评价说，该组的中国科学家对该粒子的发现作出了“关键性贡献”。高原宁说，此次发现双粲重子就像“亮出了底牌”，大家对寻找更多类型双粲重子的未来更加笃定，各国科研人员都会加速寻找。理论认为，至少存在3类双粲重子，剩下两个会更难发现，需要更多数据和更细致的分析。

LHCb中国组下一目标是精确测量双粲重子的寿命。双粲重子本身非常“短命”，在“出生”之后会迅速衰变。此外，他们还要继续探索双粲重子是否还衰变到了其他的衰变道。“虽然迄今的发现都没有跑出目前的理论物理体系，但我们相信随着数据积累得越来越多、越来越好，未来发现新物理的可能性也越来越大。 ”高原宁说。

据新华社

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