超级对撞机团队发现新的亚原子粒子

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【大纪元2012年05月07日讯】(大纪元记者万君编译报导)欧洲研究人员说,他们已经发现了一种新的亚原子粒子(subatomic particle),有助于确认我们的基本知识塑造物质的基本力量之一的夸克是如何结合的。

MSNBC新闻网报导,欧洲核子研究中心的物理研究中心上周五表示,通过与苏黎世大学合作,他们在大型强子对撞机的两个主要通用探测器之一,紧凑型μ介子螺线管实验条件下,发现了亚原子粒子。参与实验并负责发现的物理学家尹肯德拉(Joe Incandela)告诉美联社记者,粒子很久以前就预测存在,但发现它是“一种真正的经典力学的实验工作”。

众所周知,作为激发中性XI-B的重子粒子,不能被直接探测到,因为它太不稳定。相反,它的存在是由其衰变为其他亚原子粒子的图案推断的。

XI-B粒子,如质子和中子等重子一样,是由三个夸克组成。质子和中子是“向上”和“向下”的夸克组合组成的(两个向上和一个向下的为质子,两个向下和一个向上的为中子)。相比之下,新发现的XI-B粒子是由向上、奇怪的底部夸克所组成。粒子是电中性的, 3/2的自旋,其质量与锂原子相当,苏黎世大学的研究人员说。

此前已发现XI-B重子的基态,但大型强子对撞机的质子-- 质子碰撞产生的粒子首先是由其激发态观察到的。在成千上万的研究人员的实验中, 他们是第一个在紧凑型μ介子螺线管的合作下被新发现的粒子。

苏黎世大学表示,21XI-B介子衰变事件在去年一系列7万亿电子伏特的能量水平碰撞中已经检测到。这些事件足以确定衰变事件均超过统计侥幸。

新粒子的发现证实了夸克如何结合的理论,并因此有助于理解决定物质结构的四种基本物理力之一的强相互作用,该大学在一份新闻中说。

合作研究的领导人之一、CMS的物理学家奇欧奇亚(Vincenzo Chiochia)在Symmetry Breaking博客中表示,“在这样混乱的条件下发现这一复杂的衰变,使我们更有信心在未来找到新的粒子。”

去年,另一个实验小组在大型强子对撞机条件下,使用ATLAS探测器,在报告中说发现了第一个新粒子。该粒子,被称为CHI-B(3P),包含一个底夸克和它等量的反物质。

物理学家希望找到种类繁多的各种组合的夸克组成的亚原子粒子,他们的主要目标是另一种类的理论预测的但尚未发现的基本粒子希格斯玻色子。如果希格斯玻色子存在,将有助于解释为什么有些粒子有质量,而有的则没有。欧洲核子研究中心的官员表示,他们期望大型强子对撞机今年年底提供希格斯玻色子存在与否的证据。

(责任编辑:张东光)

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