一個四夸克(由四個夸克組成)被分解為共同移動的粒子(每個由兩個夸克組成)的藝術描繪。四夸克插圖由CERN提供。
科學
20世紀60年代，穆雷·蓋爾曼和喬治·茨威格建立了夸克模型，他們預測介子(兩夸克強子)和重子(三夸克強子)不會是自然界中唯一的強子。在核物理和粒子物理學中，探索具有更多夸克的奇異強子是一個令人興奮的領域?？茖W家們花了近40年的時間才發現了第一個四夸克(四夸克強子)，即χc1(3872)。從那以后，科學家們又發現了其他的四夸克，甚至五夸克。然而，科學家們仍然不知道這些奇異的粒子是怎樣的結構，它們是緊密結合的強子還是類似分子的兩個強子的化合物?
影響
在歐洲核子研究中心(CERN)進行LHCb實驗的科學家開發了一種新技術來識別χc1(3872)的性質。該技術利用其與附近粒子的相互作用。如果它是分子，當與周圍的粒子相互作用時，χc1(3872)會比緊密結合的四夸克更容易破裂。將觀測到的行為與模型計算進行比較，得出結論:對于緊密結合的四夸克，χc1(3872)的行為符合預期。這意味著科學家們第一次通過觀察粒子與附近粒子的相互作用發現了粒子的結構。
總結
LHCb(大型強子對撞機底夸克偵測器)實驗調查了大爆炸之后發生的事情，這些事情使得物質得以生存并形成了宇宙。來自洛斯阿拉莫斯國家實驗室的研究團隊，以及LHCb的合作者和理論家已經證明了神秘的χc1(3872)粒子與其他粒子以四夸克致密態預期的方式相互作用。這項研究開發的技術開辟了一個新的研究領域，通過研究強子與附近粒子的相互作用，可以確定強子的組成和結構。LANL團隊正計劃將這種技術用于其他結構未知的強子。
聯系
馬特•達勒姆博士
洛斯阿拉莫斯國家實驗室
durham@lanl.gov
資金
這項研究是由能源部科學辦公室，核物理辦公室資助的。
