欧洲核中心发现了迄今为止“寿命最长”的奇怪粒子

据欧洲核研究中心(CERN)官网近日报道，大型强子对撞机LHCb实验团队7月30日在欧洲物理学会高能物理大会上宣布，他们发现了一种新材料粒子Tcc。这个4-夸克粒子是一个奇怪的强子，是迄今为止最“长寿”的奇怪物质粒子。它也是第一个包含两个重夸克和两个轻反夸克的粒子，这一发现有助于检验标准模型理论，揭示新现象。

夸克理论是粒子物理标准模型的重要组成部分。根据这一理论，夸克是一种基本粒子，不能被分割。夸克有上、下、巢、奇、底、顶六种，它们都有自己的反物质。夸克和反夸克的结合会形成强子。强子分为两类：“重子”由三个夸克(包括质子和中子)组成，“介子”由夸克和反夸克组成。

近年来，科学家们发现了一些由4或5个夸克组成的奇怪强子——粒子，其中一个4夸克粒子由2个魅力夸克和2个反魅力夸克组成，而Tcc是第一个含有2个魅力夸克而没有反魅力夸克的4夸克粒子。

Tcc也是第一个由两个重夸克和两个轻反夸克组成的粒子。这个粒子衰变为一对介子，每个介子由一个重夸克和一个轻反夸克组成。理论指出，这类4夸克的质量应该非常接近两个介子的质量之和，这使得衰变变得困难，导致粒子的“寿命”变长。事实上，Tcc是迄今为止发现的寿命最长的奇怪强子。

这一发现为寻找同类重粒子(一个或两个底夸克被底夸克取代)铺平了道路，具有两个底夸克的粒子具有独特的性质：根据计算，它们的质量应该小于任何一对B介子的质量之和，这就导致了粒子不能通过强相互作用衰变，而必须通过弱相互作用衰变，因此它们的寿命比之前观察到的任何一个奇异强子都要长几个数量级。

研究人员表示，对Tcc特性的进一步研究将是对现有理论模型的严格测试，甚至会发现新的效应。

当物质被“砸”得越来越小，会砸到什么？近年来，在欧洲大型强子对撞机的帮助下，科学家们打掉了许多有趣的粒子。比如发现了不止一种5夸克粒子，现在又发现了寿命最长的新材料粒子。每发现一个全新的粒子，都会给科学家带来一系列新的问题，包括它们的内部结构是什么，是否有相似的同伴。在探索这些问题的同时，我们对物质世界的认识也打开了一个新的角落。