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欧洲核子研究组织的科学家终于找到了质子的难以捉摸的重表亲
这一发现结束了漫长而艰难的搜索。
来源:ZME科学经过多年的失败搜索,欧洲核子研究中心终于在亚原子大海捞针中捞到了一根针:质子的重亲戚,称为Ξcc⁺。 Ξ(或 Xi)是一个希腊字母,发音类似于“Zye”(与“eye”或“pie”押韵)。
这一发现正处于一个古老的谜团和一台新机器的十字路口。二十年来,科学家们一直试图探测它,但这种粒子顽固地逃避了探测。现在它的出现证明了欧洲核子研究中心升级后的探测器工作完美。更重要的是,它为我们提供了一个新的视角,通过它来观察“强力”——构成现存每个原子的宇宙胶水。
质子的罕见表亲
Ξcc⁺ 与质子和中子(原子核中的粒子)属于同一家族。
质子可能看起来很简单,但它是由三个更小的粒子(称为夸克)(两个上夸克和一个下夸克)构成的。夸克本身有六种类型(上夸克、下夸克、粲夸克、奇异夸克、顶夸克和底夸克)。普通物质,我们在周围看到的一切,都是由最轻的物质(向上和向下)构成的。较重的夸克类型较为罕见,而且稳定性也较差。
Ξcc⁺ 很不寻常,因为虽然它有一个下夸克(如质子),但它有两个粲夸克,而不是质子的两个上夸克。这使得它成为质子的重得多且极为罕见的表弟。
研究人员研究这些粒子,因为它们使他们能够测试有关物质如何结合在一起的想法。但这些粒子极难找到。
漫长的狩猎
物理学家不只是随机寻找粒子。他们有充分的理由认为 Ξcc⁺ 应该存在。
2017 年,LHCb 上已经出现了一种密切相关的粒子:Ξcc⁺⁺。它包含与新发现的Ξcc⁺相同的一对重粲夸克,但它们与上夸克而不是下夸克配对。由于上夸克和下夸克非常相似,物理学家预计这两个粒子具有几乎相同的质量。这使得 Ξcc⁺ 的缺失变得越来越难以解释。
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