
2012年4月26日,隸屬于歐洲核子研究組織(CERN)大型強子對撞機(LHC)的六大實驗之一——緊湊渺子線圈(CMS,Compact Muon Solenoid)實驗向arXiv遞交了 研究 論文稿 ,研究者表示,發(fā)現(xiàn)了一種新的名為b Ξ^*粒子的重子(Ξ是大寫的ξ,可讀“可see”或者“sai”,是希臘字母表第14個字母)。最常見的重子有質(zhì)子和中子,新發(fā)現(xiàn)的粒子類似于中子和質(zhì)子,是由夸克組成的,但很不穩(wěn)定。
b Ξ^*粒子是由一名叫歐內(nèi)斯特(Ernest Aguiló)的博士后發(fā)現(xiàn)的,他在能量為7萬億電子伏的質(zhì)子-質(zhì)子碰撞實驗的數(shù)據(jù)中偶覓此新粒子衰變的跡象,這些數(shù)據(jù)是2011年緊湊渺子線圈實驗在碰撞中搜集的,當時主要是為尋找希格斯玻色子,總共大約有5.3 femtobarn^(-1),這個奇怪的單位意味著這些數(shù)據(jù)記錄下了高達8億次成功的質(zhì)子-質(zhì)子碰撞。
b Ξ^*粒子為重子中的級聯(lián)粒子的一種,由一個上夸克和一個奇夸克,外加一個底夸克構(gòu)成,前兩種較輕,后一種較重,簡稱usb(up+strange+bottom,質(zhì)子是uud,中子是udd),被歸結(jié)到Ξ粒子的大家庭是因為該重子只有一個上或者下夸克,被稱為b粒子是因為包含一個底夸克。同時b Ξ^*粒子并不帶電,自旋為3/2。b Ξ^*粒子和強子對撞機各大實驗主要尋找的希格斯玻色子不同,它并不是基本粒子,是由基本粒子構(gòu)成的復(fù)合粒子。
另外,很早之前物理理論已經(jīng)預(yù)測到了b Ξ粒子的存在,并且早在1995年就已經(jīng)被大型正負電子對撞機觀測到,2007-2011年費米實驗室的兆破天對撞機也 觀測 到過,這次觀測到的粒子特別之處在于其處于激發(fā)態(tài),具有3/2的自旋(相比以前的1/2)。
此次發(fā)現(xiàn)依然盡在標準模型掌握之中,所以高能物理界并不是那么興奮(那位博士后哥們應(yīng)該挺興奮的),不過對物理學家更好地了解強作用力(目前所知四大基本作用之一)會有所幫助。 地球又度過了平靜的一天。
作者注:為什么我說那位博士后哥們會很興奮的原因大約是,某些粒子并不能直接被探測到,因為該粒子同希格斯波色子一樣并不穩(wěn)定,所以我們只能去觀測該粒子理論所預(yù)測的衰變產(chǎn)物,但一種產(chǎn)物也可能是由其他粒子衰變得來的,而且可能性之多令人絕望,尋找就變成了數(shù)百億數(shù)據(jù)的人肉統(tǒng)計。欲知詳情,可以參看這個 博客 。
作者: | MathChief |
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