质子和中子有“远亲”了

科学家发现两种新粒子人类开始构建重子周期表

　　本报华盛顿10月24日电 美国能源部费米国家加速器实验室国际费米碰撞探测器（CDF）合作组的科学家23日说，他们利用Tevatron对撞机，成功地发现了两种罕见的粒子。经过鉴定，这两种粒子是最常见的质子和中子的“远亲”。

　　科学家认为，构成物质的基础是6种夸克，即上夸克（u）、下夸克（d）、奇夸克（s）、魅夸克（c）、底夸克（b）和顶夸克（t）。在新发现的两种粒子中，一种是由两个上夸克加一个底夸克（u-u-b）组成，而另一种则是由两个下夸克加一个底夸克（d-d-b）组成。相比之下，质子由两个上夸克加一个下夸克（u-u-d）组成，而中子的构成是两个下夸克加一个上夸克（d-d-u）。

　　据报道，费米碰撞器合作组的科学家在实验中观察到了103个u-u-b新粒子，它们带正电荷，记为ób；此外还观察到了134个d-d-b新粒子，它们带负电荷，记为ó

　　b。在过去

　　5年中，科学家是用对撞机让100万亿个高能质子/反质子发生碰撞，才获得了这些新粒子。科学家表示，新发现的粒子的单个重量均为质子单个重量的6倍，不过它们的“寿命”极短，“存活”不足1秒就会发生衰减。

　　人类目前所接触的物质都是由上夸克和下夸克组成的，含有其他夸克的物质虽然在开创宇宙“大爆炸”后的一瞬间十分丰富，但现在，也只能通过高能物理实验装置才能获得它们。根据粒子物理学的概念，新发现的粒子属于重子的范畴。夸克理论预测存在着6种含一个底夸克和自旋J＝3/2的重子，现在，费米碰撞器合作组的科学家发现了其中的两种。

　　对于新发现的粒子，美国佛罗里达大学研究人员、费米碰撞器合作组发言人杰克布?科尼戈斯伯格说：“这些被称为ób的粒子如同我们从数据中挖掘出的稀世珍宝。现在我们正一点一点地认识夸克组成物质的全貌，不断了解凝聚和分离夸克的亚原子力。新的发现将帮助人类完成重子周期表。”

　　费米实验室具有发现粒子物理的传统，1977年和1995年，他们曾分别发现了底夸克和顶夸克。目前，国际费米碰撞探测器合作组共有700名科学家参与，分别来自13个参与国的61家研究机构。

作者：记者毛黎

文章来源：科技日报（2006.10.26）