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这是第一个包含魅力夸克粒子被发现

五月 25th, 2019  |  科学

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“这是我们观测到的第一个自旋为3的碳原子态”物理学家说。

就像原子一样,介子可以在高能量的激发态中被观察到,在激发态中,介子的组成夸克以不同的构型相互运动。

为了捕捉新的charmonium粒子,LHCb合作组织的物理学家利用2011年至2018年间的数据,研究了质子与质子碰撞中产生的charmonium态衰变为d介子对(包含魅力夸克的最轻粒子)。

这些不同的排列产生了一系列具有不同质量和量子特性的粒子,比如自旋,它可以被认为是一个系统绕轴旋转。

然后寻找多余的事件,或碰撞,在这种质量分布中,科学家发现了一个新的、窄峰值质量,对应于一个以前charmonium状态,ψ3

观察这种激发态并测量它们的性质使用了一种测试量子色动力学模型的方法,该理论描述了夸克是如何粘在一起形成复合粒子的。

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科学家们于2月26日在国际研讨会“e+e- Collisions from Phi to Psi
2019”上宣布了这一发现。

更重要的是,对这些状态的完整集合的了解有助于识别具有三个以上夸克的奇异状态,比如四夸克,QCD也预测了这些夸克,但直到最近才发现。如果把所有的激发态都计算在内,科学家就可以更有信心地认为,剩下的激发态都是外来的。

研究人员测量了d介子对的质量范围,然后计算出它们在测量范围内记录每个质量值的次数。

Charmonium粒子是由魅力夸克和魅力反夸克组成的双夸克粒子。

导语:欧洲核子研究中心大型强子对撞机之美的物理学家们发现了一种以前不为人知的粒子,它由魅力夸克和它的反物质对手魅力反夸克组成。这是第一个包含魅力夸克粒子被发现。

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该粒子的自旋值为3,这是第一次观察到自旋为3的charmonium态。高自旋值可以解释峰的宽窄度,以及花了这么长时间才发现的事实。

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