據(jù)歐洲核子研究中心(CERN)官網(wǎng)近日報(bào)道，該中心大型強(qiáng)子對撞機(jī)底夸克(LHCb)實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)在7月30日的歐洲物理學(xué)會高能物理會議上宣布，他們發(fā)現(xiàn)了一種新物質(zhì)粒子Tcc+，這個4夸克粒子是一種奇異強(qiáng)子，是迄今最“長壽”的奇異物質(zhì)粒子，也是首個包含2個重夸克和2個輕反夸克的粒子，由2個粲夸克和1個反上夸克、1個反下夸克組成。這一發(fā)現(xiàn)有助對標(biāo)準(zhǔn)模型理論開展測試并揭示新現(xiàn)象。

夸克理論是粒子物理學(xué)標(biāo)準(zhǔn)模型的關(guān)鍵組成部分。該理論認(rèn)為，夸克是一種基本粒子，被認(rèn)為不能再分割，存在上、下、粲、奇、底和頂6種夸克，它們都擁有自己的反物質(zhì)。夸克和反夸克結(jié)合會形成“強(qiáng)子”。強(qiáng)子分兩類：由3個夸克構(gòu)成的“重子”(包括質(zhì)子和中子)和由夸克、反夸克組成的“介子”。

近年來，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了一些奇異強(qiáng)子——由4個或5個夸克組成的粒子，其中一個4夸克粒子由2個粲夸克和2個反粲夸克組成，而Tcc+是首個包含2個粲夸克而沒有反粲夸克的4夸克粒子。

Tcc+還是首個由2個重夸克和2個輕反夸克組成的粒子。這種粒子會衰變成一對介子，每個介子由1個重夸克和1個輕反夸克組成。有理論指出，這類4夸克的質(zhì)量應(yīng)該非常接近2個介子的質(zhì)量之和，質(zhì)量接近使衰變變得困難，導(dǎo)致粒子“壽命”更長。事實(shí)上，Tcc+是迄今發(fā)現(xiàn)的“壽命”最長的奇異強(qiáng)子。

這一發(fā)現(xiàn)為尋找同類重粒子(1個或2個粲夸克被底夸克取代)鋪平了道路，而擁有2個底夸克的粒子擁有獨(dú)特的性質(zhì)：根據(jù)計(jì)算，其質(zhì)量應(yīng)該小于任何一對B介子的質(zhì)量之和，這就導(dǎo)致粒子無法通過強(qiáng)相互作用衰變，而必須通過弱相互作用衰變，從而使其壽命比以前觀察到的任何奇異強(qiáng)子都長幾個數(shù)量級。

研究人員表示，進(jìn)一步研究Tcc+的性質(zhì)將是對現(xiàn)有理論模型的嚴(yán)格測試，甚至探測到新效應(yīng)。