两大团队同时预测四夸克重粒子存在

《物理评论快报》近日发表以色列和美国科学家的论文，两个研究团队使用不同的理论方法同时预测了一种稳定的四夸克态粒子的存在，这種粒子由两个底夸克以及一个上反夸克和一个下反夸克组成。论文称，升级后的欧洲核子研究中心大型强子对撞机（LHCb）以及中国正在讨论建设的新对撞机，将很快会发现这类四夸克态新重子的存在。

夸克（quark）是一种基本粒子，也是构成物质的基本单元。夸克互相结合，形成一种复合粒子，叫强子，强子中最稳定的是质子和中子，它们是构成原子核的单元。由于一种叫“夸克禁闭”的现象，夸克不能够直接被观测到，或是被分离出来，只能够在强子里面找到夸克，所以对夸克的所知大都是来自对强子的观测。目前已经发现的夸克共有6种，最轻的是上夸克和下夸克，重夸克包括奇夸克、粲夸克、底夸克和顶夸克。数月前，LHCb团队宣布发现了首个由两个重夸克组成的新粒子——由两个粲夸克和一个上夸克组成双粲重子，从而激发了粒子物理学家们寻找其他新型重粒子的热情。

这次预言四夸克重粒子存在的科学团队，一组来自以色列特拉维夫大学，另一组是美国费米国家加速器实验室的理论物理学家克瑞斯·奎格领导的团队，他们一致认为这类四夸克重粒子由两个重夸克——底夸克以及一个上反夸克和一个下反夸克组成。特拉维夫团队曾从理论上预言了两夸克重粒子的存在，后来得到了LHCb的实验证实。这次他们以预言双夸克重粒子的理论为基础，并结合实验数据，预测出四夸克重粒子的质量。而美国团队采用数学抽象法计算出的四夸克重粒子的质量，与以色列科学家的预测值非常接近。

研究人员表示，许多四夸克态粒子的可能“候选者”，都具有两个底夸克，这两个重夸克增加了四夸克粒子的稳定性，这种稳定性为实验证实其存在增加了砝码。奎格认为，升级后的LHCb以及中国正计划修建的新对撞机，很可能在这类四夸克粒子的实验搜寻中获得突破。更重要的意义在于，对四夸克态这一类奇异粒子的实验探测，将推翻1964年沿用至今的夸克排列的既定认识。

（魏亮摘编自《科技日报》2017年11月27日第1版/作者： 聂翠蓉）endprint