英国《自然·物理学》杂志23日在线发表的一篇粒子物理学论文报告称,欧洲核子物理研究中心(CERN)的大型强子对撞机(LHC)日前进行了质子对撞实验,产生了大量含有奇夸克的粒子,其数量远远出乎人们的意料。

大爆炸学说已经是现代宇宙学的主流学说,但宇宙形成之初到底发生了什么,很久以来都是迷雾一团。目前被普遍接受的观点认为,在大爆炸后不久,质子和中子等基本粒子尚未形成,而夸克和胶子的组成部分在高温的宇宙“原始汤”中自由移动。这种混合物被称为夸克—胶子等离子体,也就是“夸克汤”,近些年,它已可以通过利用粒子对撞机进行重核对撞再现出来。

目前所知的夸克分6种不同类型,分别称为上夸克、下夸克、奇夸克、粲夸克、顶夸克和底夸克,其中上夸克和下夸克组成普通的物质,而高能物理实验产生的往往是大量的奇夸克。在足以形成夸克—胶子等离子体的核子对撞中,产生大量奇夸克是物理学家意料之中的现象,也是一直以来的观测结果。

但在本次研究中,大型强子对撞机其中一台实验装置ALICE(大型离子对撞机)合作组,首次在对撞轻得多的质子时观测到了这一现象,而研究人员事先并未预期能在此类对撞中生成夸克—胶子等离子体。他们由此发现了与奇夸克大量增加有关的一些意料之外的现象,而这些不寻常的标志现阶段尚需要进一步实验加以分析。

团队物理学家表示,这项研究将为探究奇夸克生成背后的机制提供线索,并加深人类对奇异粒子最初如何从原始“夸克汤”中产生的理解。(记者 张梦然)

来源: 科技日报