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摘要：夸克是构成宇宙万物的微小粒子，在科学家们开始怀疑这些粒子存在的53年后，物理学家们仍然对其神秘莫测。难以捉摸的四夸克。更深入的研究将揭示夸克。中子和质子是被称为强子的一类粒子中最常见的例子。它们由两个“向下”夸克和一个“向上”夸克组成。
飞片，拉链，抖动，吊杆。夸克是构成宇宙万物的微小粒子，在科学家们开始怀疑这些粒子存在的53年后，物理学家们仍然对其神秘莫测。它们在科学仪器的敏感度边缘游荡，被藏在更大的粒子中，并在一束光穿过一粒盐的一半时间内从更高的形式衰变为最简单的形式。小家伙们不轻易放弃他们的秘密。“KdSPE”“KDSPs”，这就是为什么物理学家们花费了五多年的时间来证实他们从夸克科学开始以来一直在寻找的一种外来粒子的存在：大量（至少在亚原子粒子方面）。难以捉摸的四夸克。特拉维夫大学的KDSPE“KDSPs”物理学家Marek Karliner和芝加哥大学的Jonathan Rosner证实，奇怪的、巨大的四夸克可以以最纯净、最真实的形式存在：四个粒子，它们在一个更大的粒子中相互作用，没有屏障将它们分开。他们在即将出版的《物理评论快报》（Physical Review Letters）杂志上发表的一篇论文中报告说，它是稳定的，而且很可能是在瑞士欧洲核子研究中心（CERN）粒子物理实验室的大型强子对撞机上产生的。[超越希格斯：5个可能潜伏在宇宙中的难以捉摸的粒子]
坚持住了-什么是夸克如果你对粒子物理学有一点了解，你可能知道所有有质量的东西都是由原子组成的。稍微深入研究粒子物理学，就会发现这些原子是由亚原子粒子——质子、中子和电子组成的。更深入的研究将揭示夸克。中子和质子是被称为强子的一类粒子中最常见的例子。如果你能窥视强子，你会发现它是由更基本的粒子组成，紧紧地粘在一起。这些是夸克。
一个图表显示了夸克通常如何符合我们对微小粒子的理解。（udaix/Shutterstock）类原子根据其原子核中质子和中子的组合采用不同的性质，强子从其驻留夸克的组合中获得其性质。质子？那是两个“上”夸克和一个“下”夸克。中子？它们由两个“向下”夸克和一个“向上”夸克组成。[古怪的物理：自然界最酷的小粒子]
（电子不是由夸克组成，因为它们不是强子-它们是轻子，是夸克的一类远亲的一部分。）
“up”和“down”是夸克最常见的两种类型，但它们只是六分之二。其他四个“魅力”，“顶部”，“奇怪”和“底部”夸克-存在于大爆炸后的时刻，他们出现在极端情况下，例如在粒子碰撞中的高速碰撞。但它们比上下夸克重得多，而且它们往往在产生的瞬间衰变为较轻的同系夸克。
，但这些较重的夸克可以持续足够长的时间，结合成具有不寻常性质的奇怪强子，在夸克在其内部快速运动的很短寿命内是稳定的。一些很好的例子：“双魅力重子”，或者由两个魅力夸克和一个较轻夸克组成的强子；以及它的近亲，形成于由两个巨大的底部夸克和一个较轻夸克组成的强子在瞬间融合在一起，其威力比氢弹内的单个融合反应更大。（值得注意的是，由于重夸克寿命短，底部夸克聚变在 ... 上是无用的。）
玩弄颜色“多年来人们一直怀疑[四夸克]是不可能的，“Karliner告诉现场科学，”
这是因为物理定律表明四个夸克实际上不能结合成一个稳定的强子。原因如下：就像在原子中，两个原子之间的吸引力力学认为两个不同颜色的魅力夸克——比如说，一个红色的魅力夸克和一个绿色的魅力夸克——应该与魅力夸克和它的反物质孪生体——比如说，一个红色的魅力夸克和一个抗扭曲的魅力反夸克的一半能量结合在一起。科学家们已经测量了这种键的能量，所以a charm魅力键的能量应该是它的一半。
所以Karliner和Rosner研究了这些数字，他们发现双魅力重子和双底重子的质量应该是3627mev，正负12mev。他们发表论文，推动欧洲核子研究组织（CERN）的实验人员开始狩猎，Karliner说，
是欧洲核子研究中心的LHCb探测器。（欧洲核子研究中心），但是Karliner和Rosner为欧洲核子研究中心提供了一个路线图，最终，欧洲核子研究中心的科学家们加入了这个计划。2017年7月，在大型强子对撞机（LHC）中出现了第一个确定的双魅力重子。[照片：世界上最大的原子粉碎机（LHC）]“实验人员一开始相当怀疑”是否有可能在现实世界中找到双魅力的重子，Karliner说这就像在大海捞针，而不是在大海捞针，而是在大海捞针。
“我们在2014年预测，这个双魅力重子的质量将是3627mev，大约12 MeV，”Karliner说大型强子对撞机测量到3621mev，给予或接受1Mev。
换句话说，他们把它钉住了。
并且由于他们的计算结果是正确的，Karliner和Rosner有一个通往真正稳定的四夸克的路线图。
是量子力学中一个大的、胖的、快乐的家族，Karliner解释说，有一个普遍的规则是，重的夸克往往比轻夸克更紧密地结合在一起。所以，如果你要找到一个稳定的四夸克，它可能会涉及到一些来自味道谱较重一端的夸克。
Karliner和Rosner一宣布双魅力重子测量就开始工作。首先，他们计算了由两个魅力夸克和两个较轻的反夸克组成的四夸克的质量；毕竟魅力夸克是相当粗的，大约是质子质量的1.5倍。结果呢？一个双魅力的四夸克正处在稳定和不稳定的边缘，两边都有出错的空间——换句话说，太不确定了，不能称之为发现。
，但魅力夸克并不是周围最重的夸克。进入底部夸克，一个基本粒子的真正怪物，质量约为其迷人兄弟的3.5倍，结合能随之跃升。
将其中的两个融合在一起，Karliner和Rosner计算出，加上一个向上的反夸克和一个向下的反夸克，最后你将得到一个稳定的四人-转换得如此之多在最大质量阈值下，它们的体积达到215 MeV，误差范围仅为12兆电子伏。“KDSPE”“KDSPs”“这一切的结果是，我们现在对这个物体的质量有一个强大的预测，这是理论物理学这一分支的圣杯，”Karliner说，“KdSPE”“KDSPs”。四夸克一旦被创造出来就不会活得很长；它仅仅在十分之一皮秒后就消失了，也就是说它需要一束光穿过一个微观皮肤细胞的时间。然后它将衰变为上下夸克的简单组合。但在量子力学尺度上，0.1皮秒（十分之一万亿分之一秒）足够长，可以被认为是一个稳定的粒子。
“就好像你把人类的一生比作（大陆的运动），”Karliner说如果你有一些生物以几分之一秒的尺度生活，那么人类的生命将几乎是无限的。
到瑞士下一步，一旦一个粒子被理论家预测出来，欧洲核子研究中心的实验人员就要尝试在他们的粒子粉碎器的数英里长的管子里制造它，大型强子对撞机。
可能是一个艰苦的过程，特别是由于底夸克的特殊性质
大型强子对撞机的工作原理是以光速的很大一部分将质子猛击在一起，向对撞机释放足够的能量，使其中一些质子变成质量。质量的一小部分会凝结成稀有的物质形式，就像那个双魅力的重子。
，但是粒子越重，它在大型强子对撞机中出现的几率就越低。底部夸克是非常不可能的创造物。“KdSPE”“KDSPs”为了构建四夸克，Karliner说，LHC必须在它们紧密结合的两个底部夸克中产生它们结合在一起，然后用两个轻的反夸克“装饰”它们。然后，它必须一次又一次地这样做，直到它发生的次数足够多，研究人员可以确定他们的结果。
但这并不像听起来那么可能。
结果是，如果你考虑如何在实验室里制造这些东西，“Karliner说，”制造它们的概率只是稍微小一些很可能比发现有两个底夸克和一个轻夸克的重子要好。
和狩猎已经开始。
一旦发现两个底夸克重子，Karliner说-他预计在未来几年内的一个结果-四夸克出现时时钟开始滴答作响。
在乙醚的某处是一个强子，物理学家已经搜寻了53年。但现在他们已经闻到了它的气味。
编者注：这篇文章是为了修正研究人员早先对重子的大量预言而更新的。它是3627mev，而不是4627mev。
最初发表在《生命科学》杂志上。
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