研究首次在夸克膠子等離子體中發現X粒子

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【大紀元2022年01月25日訊】(大紀元記者高文森編譯報導)科學家認為在大爆炸之後的幾百萬分之一秒內,宇宙處於一種由夸克膠子構成的等離子體狀態,其溫度高達萬億度。這些粒子互相碰撞、組合才產生現在人們看到的構成宇宙的各種基礎粒子,例如中子和質子等。在這個過程中,宇宙也逐漸冷卻。

然而,科學家也認為在宇宙冷卻之前,這些夸克膠子構成的等離子體中的一部分組合形成了一種特別的X粒子——因為科學家還不明確它具體的特性,所以給它起了這個名字。

X粒子在現在的宇宙中很罕見,但是物理學家認為,如果這套宇宙大爆炸演化理論是對的,那麼現在的大型粒子對撞機的實驗環境下,高能粒子高速撞擊,也會產生夸克膠子的等離子體湯,通過夸克的聚結,應該也會產生一些X粒子。

1月19日發表於《物理評論快報》(Physical Review Letters)的一份研究報告宣布,研究組的確在夸克膠子的等離子體中發現了X粒子。

研究人員利用機器學習系統,從歐洲核研究組織(CERN)的大型強子對撞機(LHC)2018年的一套記錄了130多億次離子撞擊的實驗數據中,發現了X粒子的信號,一共發現大約100個。

研究人員將它命名為X(3872)。中子和質子是構成現在宇宙物質的基礎粒子,它們都是由三個夸克緊密綁定而組成的粒子。近年來的理論認為,X粒子應該是四夸克組成的粒子。它們有可能是四個夸克緊密綁定的形式,也可能是由兩個介子鬆散綁定構成,而每個介子由兩個誇克組成。

主要研究員之一麻省理工學院(MIT)的物理學家李彥頡(Yen-Jie Lee)說:「這只是故事的開始。我們只是證明我們發現了信號。未來幾年里,我們要探測X粒子的內部結構,這有可能改變我們對宇宙如何生成物質的認知。」◇#

責任編輯:葉紫微

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