大型强子对撞机CMS合作组发觉新的四夸克颗粒家族

大型强子对撞机CMS合作组发觉新的四夸克颗粒家族 科技日报南京7月10日电 (记者孙大妈)记者10日从南师大获知，在9日举办的第41届国际等离子体物理大会上，欧洲核子研究中心大型强子对撞机(LHC)的紧凑介子线圈(CMS)合作组汇报，他们发现了一个可能由4个粲夸克构成的独特颗粒家族。

“清华—南师”CMS组责任人、南师大教授易凯代表CMS合作组介绍，这些颗粒内部可能由4个同一种重囗味夸克构成，物理图像相对简单而利于了解。“这是中国试验团队首次在LHC上核心观察到可能的全粲四夸克颗粒，也是中国首次在CMS试验上核心新颗粒的发觉。”易凯说。

夸克是一种微观粒子，目前已知有上夸克、下夸克、奇夸克、粲夸克、顶夸克、底夸克6种种类。“颗粒一般由2—3个夸克构成，比如介子由一个夸克和一个反夸克构成，而重子由3个夸克或3个反夸克构成，他们被称作传统斌子；但也有一类颗粒可能由4个、5个夸克或是夸克胶子混和构成，由于较为少见，因此也被称为独特斌子。”易凯表明。

理论学家在数十年前已预测到传统的斌子和独特斌子态的存有，然而直至近期20年，科学家才在实验上观查到比较明确的四夸克态或五夸克态独特斌子。

“但此前都还没发觉过全部由重囗味夸克构成的独特斌子家族，即粲夸克或底夸克构成的独特颗粒。”易凯说。

基于2016—2018年CMS收集的全部“反质子—质子”互撞数据进行分析，CMS合作组随后在2个粲夸克偶素的不变品质谱中观察到了一个新的颗粒家族。“其中的每一个颗粒可能由4个同有味道夸克构成，该家族里的3个共振峰根据品质被暂时命名为X(6600)、X(6900)和X(7300)。X(6600)和X(7300)颗粒均是当今世界首次被观察到。”易凯说。

“这是首次在实验上观察到可能由纯重囗味夸克构成的独特颗粒家族。”易凯强调，“虽然近20年来，科学家们发现了几十个独特斌子，但这些独特斌子到底是怎么形成的，还是不解之谜。而本次研究发现的独特颗粒家族，夸克的构成方法相对简单，我们就能够基于这类相对简单组合方式，进而了解这些粒子的形成方式。”

易凯表明，CMS探测仪搜集的数据量大，也有很好的品质分辨率，预计可能在这个方位做出更多的奉献。

CMS合作组由50多个我国、约240个单位的4000多位成员构成，其中，我国组员来自中科院等离子体物理研究所、北大、中国科学技术高校、北航、清华大学、南师大等多个企业。近些年，我国CMS组到希格斯粒子特性测量和多玻色子研究等方面表现出色