今天，歐洲核子研究中心的LHCb 實驗在歐洲物理學會高能物理學會議(EPS-HEP)上展示了一項新發現。LHCb 發現的新粒子標記為 T cc +，是四夸克——一種包含兩個夸克和兩個反夸克的奇異強子。它是迄今為止發現的壽命最長的奇異物質粒子，也是第一個包含兩個重夸克和兩個輕反夸克的粒子。
夸克是構成物質的基本構件。它們結合形成強子，即重子，例如由三個夸克組成的質子和中子，以及形成為夸克-反夸克對的介子。近年來，人們發現了許多所謂的奇異強子——具有四個或五個夸克的粒子，而不是傳統的兩個或三個夸克。如今的發現是一個特別獨特的奇異強子。
新粒子包含兩個粲夸克和一個上下反夸克。近年來已經發現了幾種四夸克(包括一個有兩個粲夸克和兩個粲反夸克)，但這是第一個包含兩個粲夸克而沒有粲反夸克來平衡它們的四夸克。物理學家稱之為“開放粲”(在這種情況下，“雙開放粲力”)。包含粲夸克和粲反夸克的粒子具有“隱粲”——整個粒子的粲量子數加起來為零，就像正電荷和負電荷一樣。這里的粲量子數加起來是二，所以粲是兩倍!
T cc +的夸克含量除了具有開放粲外，還有其他有趣的特征。它是第一個被發現的粒子，屬于具有兩個重夸克和兩個輕反夸克的四夸克類。這些粒子通過轉化為一對介子而衰變，每個介子由一個重夸克和一個輕反夸克組成。根據一些理論預測，這種四夸克的質量應該非常接近兩種介子的質量之和。這種質量上的接近使得衰變“困難”，從而導致粒子的壽命更長，而且 T cc +確實是迄今為止發現的壽命最長的奇異強子。
這一發現為尋找相同類型的較重粒子鋪平了道路，其中一兩個粲夸克被底夸克取代。具有兩個底夸克的粒子特別有趣：根據計算，它的質量應該小于任何一對 B 介子的質量之和。這將使衰變不僅不太可能，而且實際上是被禁止的：粒子將無法通過強相互作用衰變，而必須通過弱相互作用衰變，這將使其壽命比以前長幾個數量級觀察到奇異的強子。
新的 T cc +四夸克是進一步研究的誘人目標。它衰變成的粒子都相對容易被探測到，再加上衰變中的少量可用能量，這導致了其質量的極好精度，并允許研究這個迷人粒子的量子數。反過來，這可以為現有的理論模型提供嚴格的測試，甚至可能允許探索以前無法達到的效果。
