新浪科技訊 香港時間6月23日消息，據美國《連線》雜誌網站報導，在探尋一些性質奇特的亞原子粒子的過程中，物理學家們發現了一些更加讓人困惑的東西：一種神秘的，難以理解的新型物質。
這項發現幾乎是由兩個研究機構同時獨立作出的，這兩個機構分別是日本高能加速器研究所(KEK)進行的“Belle實驗”項目，以及中國中科院高能物理研究所(IHEP)進行的&ld
quo;BESIII實驗”項目。
這兩個研究組都致力於研究一種名為Y(4260)的粒子，這種粒子是在2005年被首次發現的，但是其神秘的性質自那之後便一直困擾著科學家們。通過正負電子對撞實驗，可以產生大量的Y(4260)粒子，但其壽命極短，維持時間僅為10-23秒，之後便會衰變為其它類型的粒子。研究組注意到他們的數據在大約3.9GeV能級處存在一個明顯的峰值，這對應的粒子質量大約相當於4倍的質子質量。
粒子物理學家劉志清(Zhiqing Liu，音譯)說：“由於受到這項發現的啟發，我們決定對Y(4260)衰變進行進一步研究，結果証明的確沒有讓我們失望。” 劉志清是日本“Belle實驗”項目論文的第一作者，這篇文章發表於6月17日出版的《物理評論快報》上，另外一篇來自中科院高能所“BESIII”實驗項目的論文同樣刊載於同一期雜誌上，這篇文章劉志清也是作者之一。
中日兩個研究組擁有足夠的數據來証明他們此次所取得的是一項重大的新發現──這可能是一種新的粒子，名為“Z(3900)。至於這種新型粒子的結構，科學家們仍然缺乏清晰的認識。其中一種可能是Z(3900)可能代表了一種亞原子結構，由4個誇克組成，這是此前從未見到過的。
我們所見宇宙中的大部分物質是由誇克組成的。誇克有六種，分別是上，下，粲，奇，頂和底誇克，它們分別以不同的方式相互結合，形成各種不同的物質。
我們大部分人所熟悉的物質可以被認為是由質子和中子組成的，而這兩種粒子都是分別由三種誇克相結合形成的。另一類粒子則是由兩個誇克相結合形成的(從技術上講，實際上這是由一個誇克和一個反誇克組成的)。這類粒子中最具代表性的案例是K介子和π介子。儘管過去就已經有線索表明它們的存在，但迄今從未有人實際觀察到由超過3個誇克組成的粒子案例。
將這些誇克膠合在一起的力量被稱作“強力”。攜帶強力的粒子被稱為“膠子”，這有點類似於光子，後者攜帶有電磁能，但兩者也有顯著的差別，那就是前者只存在於原子核的內部。Y(4260)粒子的組成被認為是由兩個誇克，加上一個膠子組成的，儘管其具體的成分結構仍然需要進一步研究。匹茲堡大學粒子物理學家埃里克‧斯瓦森(Eric Swanson)表示：“在試圖揭開這一謎團的過程中，他們又發現了新的謎團。”
這些實驗到目前為止已經得到了大約460顆奇異的Z(3900)粒子，這表明這些粒子的確是真實存在的，而並非數據中出現的統計誤差。這種奇異的粒子似乎擁有一個電荷，並且包含至少一個粲誇克和一個反粲誇克。根據其性質作出的做簡單推算認為，其餘的組成部分可能還包括一個上誇克和一個反下誇克，共同組成由4個誇克構成的獨特粒子。
斯瓦森表示：“我們此前還從未見到過類似的粒子，這讓人感到興奮。”儘管此前的實驗中已經出現暗示這種粒子存在的線索，但是Belle和BESIII的實驗數據則是迄今最清晰而堅實的証據，証明這種粒子的確存在。
然而即便如此，仍然存在其它的可能解釋。科學家們已經知道由兩個誇克組成的粒子是存在的。因此科學家們此番觀察到的表現出類似4個誇克組成粒子的現象也有可能是兩個“雙誇克粒子”相互緊密聯繫作用時表現出的假象，就像分子的形式一樣，因此這種現象也被形象地稱作“強子分子”，這是另外一種同樣被懷疑存在於亞原子粒子世界的現象，但是目前還沒有任何確鑿的証據來証明這一點。而這一現象的可能性正是粒子物理學家劉志清博士努力探查的對象。他表示：“強子分子的可能性還只是我個人的猜想，真實的自然界中很可能並非如此。”
斯瓦森則指出了另外一種相對而言更加枯燥乏味的可能解釋，那就是粒子Z(3900)實際上是兩個“雙誇克”粒子處於相互作用狀態，但是這種相互作用並未強大到讓兩者結合在一起的程度。這種解釋同樣可以和數據相吻合，但是聽起來就沒有“強子分子”的想法來的令人眼前一亮。
下一步，兩個研究組將努力獲取更多數量新的Z(3900)粒子並觀察它們衰變的過程，這將有助於我們理解其本質。如果數據顯示這些粒子的衰變過程與普通的已知類型的粒子相似，那麼這將可以排除它們是新型奇異粒子的可能性。而如果情況不是這樣的話，那麼科學家們這次真的可能逮到大魚了。劉志清博士表示：“我們希望能在明年就能揭開這種粒子的本質。”(晨風)
.科學家發現全新粒子結構：或4個誇克組成
http://digital1010.blogspot.com/2013/06/4.html
