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科技日?qǐng)?bào)訊 據(jù)英國(guó)《每日郵報(bào)》11月20日?qǐng)?bào)道，歐洲核子研究中心（CERN）的科學(xué)家通過(guò)對(duì)大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)（LHC）從2011年至2012年間對(duì)撞的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)了兩個(gè)此前已被理論預(yù)測(cè)過(guò)但從未“現(xiàn)身”的亞原子粒子：Xi_b‘和Xi_b*，他們對(duì)此深感興奮，認(rèn)為新粒子有望從與標(biāo)準(zhǔn)模型不一樣的新角度講述宇宙的運(yùn)行原理。

歐核中心科學(xué)家、荷蘭國(guó)立核物理和高能物理研究所的帕特里克·科普布克博士介紹說(shuō)，新粒子的質(zhì)量約為質(zhì)子質(zhì)量的6倍，屬于重子家族。重子是由三個(gè)夸克組成的復(fù)合粒子（或三個(gè)反夸克組成反重子），質(zhì)子和中子也是重子。夸克是目前已知的最小粒子之一，6種不同的夸克采用不同的方式結(jié)合在一起產(chǎn)生了更大的粒子。新發(fā)現(xiàn)的兩個(gè)粒子都由一個(gè)奇夸克、一個(gè)下夸克以及一個(gè)底夸克組成。其中，在Xi_b*粒子內(nèi)部，更輕的奇夸克和底夸克的自旋呈一條直線；而在Xi_b’粒子內(nèi)部，它們則指向相反的方向，這使得前者的質(zhì)量更大一點(diǎn)。

盡管質(zhì)子和中子等粒子在宇宙中隨處可見(jiàn)，但有些粒子很快會(huì)衰變，而且非常難找到。有鑒于此，在過(guò)去數(shù)年間，歐核中心的科學(xué)家一直通過(guò)讓粒子以接近光速的速度相互撞擊來(lái)獲得亞原子粒子。粒子間的相互碰撞會(huì)釋放出大量的能量，仿佛宇宙大爆炸時(shí)的情景再現(xiàn)，制造出的“原始湯”中會(huì)出現(xiàn)很多大爆炸時(shí)存在但現(xiàn)在已消失的粒子。

科學(xué)家們表示，研究結(jié)果與此前基于量子色動(dòng)力學(xué)進(jìn)行的預(yù)測(cè)相匹配，量子色動(dòng)力學(xué)是粒子物理學(xué)標(biāo)準(zhǔn)模型的一部分，粒子物理學(xué)標(biāo)準(zhǔn)模型描述了組成物質(zhì)的基本粒子以及它們之間的相互作用。在更高精度下對(duì)量子色動(dòng)力學(xué)進(jìn)行測(cè)試對(duì)于我們更精確地理解夸克的動(dòng)力學(xué)非常關(guān)鍵。

科普布克說(shuō)：“現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)物理學(xué)的理論模型似乎無(wú)法對(duì)宇宙的運(yùn)行進(jìn)行全面的解釋?zhuān)铝Ｗ拥陌l(fā)現(xiàn)也驗(yàn)證了我們可能要迎接新的理論。如果我們想要發(fā)現(xiàn)新的超越標(biāo)準(zhǔn)模型的物理學(xué)，那么，我們首先需要一副非常精準(zhǔn)的粒子圖譜，這樣高度精確的研究將有助于我們厘清標(biāo)準(zhǔn)模型和將來(lái)要發(fā)現(xiàn)的新事物之間的區(qū)別。這兩個(gè)新粒子的發(fā)現(xiàn)是物理學(xué)的重要時(shí)刻，它們將有助于科學(xué)家們更進(jìn)一步地理解宇宙在亞原子尺度如何運(yùn)轉(zhuǎn)?！?/p>

據(jù)悉，LHC目前仍然處于維護(hù)升級(jí)階段，預(yù)計(jì)于2015年春季重啟，屆時(shí)科學(xué)家將獲得更加強(qiáng)大的對(duì)撞能量和更強(qiáng)烈的光束，有望做出更大的發(fā)現(xiàn)。（劉霞）