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看“胶球”,一种奇怪的新物质形式
中国的对撞机制造出由载力胶子制成的难以捉摸的粒子
来源:Science Magazine半个多世纪以来,物理学家一直在寻找现代理论预测的最奇怪的粒子之一。它几乎完全由胶子构成,胶子是一种难以捉摸的亚原子粒子,具有强大的核力。现在,研究人员表示,利用北京的粒子对撞机,他们已经有效地证明了这种“胶球”的存在。
在上个月发布在 arXiv 上的预印本以及上周在国际高能物理会议 (ICHEP) 上的演讲中,研究人员认为,一种名为 X(2370) 的粒子是通过在高能下将电子粉碎成正电子而产生的,具有胶球的预期特性。
“这是一次实验性的胜利,”卡内基梅隆大学的粒子物理学家科林·晨星 (Colin Morningstar) 说道,他没有参与这项发现。 “这是迄今为止最有力的证据,证明以胶球成分为主的粒子可以存在于自然界中。”
物质就像俄罗斯套娃。分子由原子、电子和原子核组成的原子、质子和中子组成的原子核组成。质子和中子又由由一群胶子结合在一起的夸克组成。胶球则不同:一种粒子,其质量几乎完全来自彼此结合的胶子,几乎没有或没有夸克含量。
大多数携带力的粒子在很大程度上会相互忽略。例如,光子传递电磁力,但由于不带电荷而不易相互作用。相比之下,根据描述力的量子色动力学(QCD)理论,胶子具有强核力的电荷,因此它们彼此强烈吸引并可以结合在一起。挑战在于胶球可以与由夸克和反夸克组成的普通粒子混合。它们可能不是以全新粒子的形式出现,而是具有夸克和胶子成分的混合物。
