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大型强子对撞机发现76种新粒子 奇异强子结构成研究热点

2025-02-21 11:40     来源:中国核技术网     大型强子对撞机 大型强子对撞机

这是迄今为止在 LHC 上发现的 23 个奇异强子的简化可视化图。每个粒子至少包含一个魅力夸克和上、下和奇异夸克的混合物。夸克和强子的质量以面积表示,夸克和反物质夸克分别以黑色和白色表示。请参阅 CERN Courier 了解完整解释。(图片:M. Rayner)

近日,大型强子对撞机(LHC)再次传来振奋人心的科学消息。自启动以来,这台位于欧洲核子研究中心(CERN)的世界上最大、最强大的粒子加速器已经发现了76种新粒子,极大地丰富了人类对物质世界基本构成的认识。

在这些新发现的粒子中,最为人瞩目的无疑是独特的希格斯玻色子。希格斯玻色子的发现,不仅证实了希格斯机制的预言,也为理解其他基本粒子的质量来源提供了关键线索。除此之外,LHC还发现了52种由两种或三种夸克组成的新强子,这些强子的发现进一步拓展了我们对强相互作用的理解。

值得注意的是,LHC还发现了23种难以解释的奇异粒子。这些奇异强子似乎由四到五个夸克组成,但它们的内部结构和工作机制仍然是一个未解之谜。这些粒子的发现引发了科学界的广泛关注,成为当前粒子物理学研究的一大热点。

为了深入探讨这些奇异强子的性质,《CERN Courier》2024年11/12月刊特别推出了专题报道。报道从实验和理论两个方面入手,全面剖析了奇异强子的研究现状和未来展望。

在实验方面,欧洲核子研究中心LHCb实验的实验粒子物理学家帕特里克·科彭堡(Patrick Koppenburg)和马可·帕帕加洛(Marco Pappagallo)以侦探故事的形式,生动描述了科学家们如何通过精密的实验手段来探索这些奇异粒子的性质和起源。他们表示,每一次实验都像是解开一个复杂的谜团,每一次发现都让人兴奋不已。

在理论方面,特拉维夫大学的马雷克·卡林纳和芝加哥大学的乔纳森·L·罗斯纳则对外来强子的量子解剖学提出了深刻的见解。他们认为,这些奇异强子有时表现得像分子,有时则像新的致密状态,甚至有时同时呈现出两种状态。这种复杂多变的行为模式为理解强子的内部结构带来了全新的挑战和机遇。

尽管已经取得了诸多进展,但科学家们坦言,对于奇异强子的研究仍然处于起步阶段。



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