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前沿交叉科学青岛研究院刘智青教授受邀在Nature Physics撰写评论

发布日期:2022年06月23日    点击次数:

近日,位于欧洲核子研究中心的LHCb实验宣布发现了新的四夸克粒子Tcc,并对其性质进行了研究,同时在NaturePhysicsNatureCommunication期刊发表论文。山东大学前沿交叉科学青岛研究院粒子科学技术研究中心刘智青教授作为NaturePhysics期刊邀请专家,为该发现写了题为“A tetraquark trophy”的新闻和视点(News & Views)专题点评。

粒子物理学认为,强子可以分为三个夸克构成的重子和正反夸克构成的介子。多年来,人们一直试图寻找超出重子和介子的新强子态,以进一步理解强子物质形态和研究强相互作用。自本世纪初,国际上多个知名的大型合作组实验(Belle/Belle II、BaBar、LHCb、BESIII等均由超过500名科学家共同参与)投入了大量的研究经费,对新强子态开展研究并发现了一系列新强子态存在的证据。刘智青教授长期活跃在BESIII和Belle/Belle II实验,从事新强子态的研究。2013年他在BESIII和Belle实验完成博士论文期间发现的Zc(3900)粒子,被报道为首个具有确切实验证据的四夸克粒子,如下图(a)所示。

此次LHCb实验发现的Tcc粒子,是首个含双粲夸克的四夸克粒子,信号显著性超过了22倍标准偏差(粒子物理实验一般定义超过5倍标准偏差为发现),其可能的夸克组成如下图(b)所示。此外,Tcc粒子的一个有趣特性是它的寿命比其他四夸克粒子至少长100倍。Tcc粒子的发现,极大地扩充了强子物理家族成员,并提示可能存在更多的未知新强子态。目前,人们对四夸克粒子的解释,主要存在四夸克态(Genuine tetraquark)、强子分子态(hadronic molecule)等观点。正如文章评论中所说,“不论四夸克粒子属于何种类别,这些新粒子都代表了宇宙中一类人们知之甚少的强子物质”“人们对强子物质的理解还远远不够完整”。

相关论文链接:

•LHCb发现Tcc论文:https://doi.org/10.1038/s41567-022-01614-y

(Nature Physics)

及性质研究论文:https://doi.org/10.1038/s41467-022-30206-w

(Nature Communication)

•A tetraquark trophy:https://doi.org/10.1038/s41567-022-01620-0

(Nature Physics)

【 作者:黄伶俐   来源:前沿交叉科学青岛研究院    责任编辑:刘璇 】

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