英科學(xué)家發(fā)現一種新亞原子粒子
——有助于轉變對凝聚原子核最基本自然之力的理解
科技日報訊 英國華威大學(xué)的研究人員發(fā)現了一種以前從未觀(guān)察到的介子類(lèi)新亞原子粒子，命名為Ds3*(2860)ˉ，這將有助于轉變對于凝聚原子核的最基本自然之力的理解。該研究結果刊登在最新一期的《物理評論快報》和《物理評論 D》上。
亞原子粒子，其結構比原子更小，包括原子的組成部分如電子、質(zhì)子和中子等許多其他奇特的粒子?？偟貋?lái)說(shuō)，亞原子粒子可能是電子、中子、質(zhì)子、介子、夸克、膠子和光子等。
據《每日電訊》、物理學(xué)家組織網(wǎng)近日報道，通過(guò)收集分析歐洲粒子物理研究所大型強子對撞機LHCb的數據，研究人員發(fā)現新粒子以類(lèi)似質(zhì)子的方式綁定在一起。由于這種相似性，研究人員認為這能夠進(jìn)一步研究理解粒子強大的交互作用。對在一個(gè)原子核內質(zhì)子的強作用的最基本自然之力提供更深入的理解。
強相互作用是自然界四個(gè)基本相互作用中最強的一種。華威大學(xué)物理系首席科學(xué)家蒂姆·格爾森教授解釋說(shuō)：“強相互作用是捆綁夸克、亞原子粒子在一起形成原子中質(zhì)子的力量。質(zhì)子結合的能量強烈到給質(zhì)量更大的貢獻?！?/p>
由于這些力量相對簡(jiǎn)單，科學(xué)家以前能夠解答重力和電磁相互作用的方程，但強相互作用的強度卻不能以同樣的方法解答方程。因此，對強相互作用本質(zhì)的了解長(cháng)期以來(lái)是物理學(xué)中的困難問(wèn)題。人們曾經(jīng)提出過(guò)許多處理強作用的理論和方法，但都很有限。原因之一是理論中沒(méi)有小參量，因而找不到可靠的近似方法。由此，人們由強子的夸克模型和規范場(chǎng)的概念出發(fā)提出量子色動(dòng)力學(xué)（QCD）。
格爾森說(shuō)：“現在已經(jīng)用稱(chēng)為格點(diǎn)QCD的計算密集型技術(shù)完成對強相互作用的計算。為了驗證這些計算最基本的是將預測與實(shí)驗結果比較。而考慮新的粒子可理想的達到這個(gè)目的，因為它是迄今首次觀(guān)察到包含粲夸克（Charm quark）和自旋值3的粒子?！?/p>
目前，物理學(xué)家已知共有六種夸克：上（夸克）、下、粲（/魅)、奇、底和頂。經(jīng)證實(shí)，質(zhì)子、中子都是由稱(chēng)為上和下兩種夸克組成，但粒子在加速器如LHC會(huì )產(chǎn)生含有不穩定的重夸克。此外，其中這些粒子的自旋值高于天然穩定的粒子。
格爾森補充道：“由于新粒子包含一個(gè)沉重的粲夸克，這使得研究人員更容易計算其屬性。并且因為它的自旋值為3，不可能有歧義的粒子。因此，這為未來(lái)的理論計算提供了一個(gè)基準。這些計算的改善將改變我們理解原子核是如何聯(lián)系在一起的，以及可能有助于回答一個(gè)物理學(xué)上最大的謎團：為什么在宇宙中的物質(zhì)比反物質(zhì)更多?！薄 ?華凌）
