研究首次在夸克胶子等离子体中发现X粒子

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【大纪元2022年01月25日讯】(大纪元记者高文森编译报导)科学家认为在大爆炸之后的几百万分之一秒内,宇宙处于一种由夸克胶子构成的等离子体状态,其温度高达万亿度。这些粒子互相碰撞、组合才产生现在人们看到的构成宇宙的各种基础粒子,例如中子和质子等。在这个过程中,宇宙也逐渐冷却。

然而,科学家也认为在宇宙冷却之前,这些夸克胶子构成的等离子体中的一部分组合形成了一种特别的X粒子——因为科学家还不明确它具体的特性,所以给它起了这个名字。

X粒子在现在的宇宙中很罕见,但是物理学家认为,如果这套宇宙大爆炸演化理论是对的,那么现在的大型粒子对撞机的实验环境下,高能粒子高速撞击,也会产生夸克胶子的等离子体汤,通过夸克的聚结,应该也会产生一些X粒子。

1月19日发表于《物理评论快报》(Physical Review Letters)的一份研究报告宣布,研究组的确在夸克胶子的等离子体中发现了X粒子。

研究人员利用机器学习系统,从欧洲核研究组织(CERN)的大型强子对撞机(LHC)2018年的一套记录了130多亿次离子撞击的实验数据中,发现了X粒子的信号,一共发现大约100个。

研究人员将它命名为X(3872)。中子和质子是构成现在宇宙物质的基础粒子,它们都是由三个夸克紧密绑定而组成的粒子。近年来的理论认为,X粒子应该是四夸克组成的粒子。它们有可能是四个夸克紧密绑定的形式,也可能是由两个介子松散绑定构成,而每个介子由两个夸克组成。

主要研究员之一麻省理工学院(MIT)的物理学家李彦颉(Yen-Jie Lee)说:“这只是故事的开始。我们只是证明我们发现了信号。未来几年里,我们要探测X粒子的内部结构,这有可能改变我们对宇宙如何生成物质的认知。”◇#

责任编辑:叶紫微

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