美國費米國家加速器實驗室的物理學家在最新的對撞實驗中發(fā)現(xiàn)一種新型粒子——歐米加b重子,這是迄今為止物理學界發(fā)現(xiàn)的質量最大的重子。
重子是由3個夸克組成的亞原子粒子,是組成宇宙間各種物質的基本粒子,人們熟悉的質子和中子是最輕的重子。組成重子的夸克,理論上屬于更小一級的基本粒子。物理學理論認為,夸克共分6種3類:上夸克、下夸克;粲夸克、奇異夸克;頂夸克、底夸克。重子都是由3個夸克組合而成。
在對撞實驗分析中做出主要貢獻的華人科學家錢劍明9月10日接受新華社記者采訪時說,對撞實驗發(fā)現(xiàn)的新型粒子,與常見的由第一類夸克(上、下夸克)組成的質子和中子不同,它是由2個奇異夸克和1個底夸克組成。這是物理學界首次發(fā)現(xiàn)由后兩類夸克混合組成的重子,令他們感到十分驚奇。
早年畢業(yè)于中國科技大學的錢劍明現(xiàn)任教于密歇根大學物理系,他和來自全球90多個科研機構的600多名物理學家共同參與了費米實驗室的粒子加速器實驗。實驗過程中,質子和反質子以接近光速迎面碰撞,偶爾會撞出歐米加b重子這樣的重粒子。
“發(fā)現(xiàn)這種粒子,就好比在干草堆里找一根針”,錢劍明這樣形容其難度。他說,他們共分析了約100萬億次的粒子碰撞,才在其中發(fā)現(xiàn)18次歐米加b重子衰變產(chǎn)生的“蹤跡”。這種粒子撞擊產(chǎn)生后,僅能存在一萬億分之一秒,隨即就衰變?yōu)槠渌W印?/p>
錢劍明說,這一發(fā)現(xiàn)能幫助科學家更好地理解宇宙間的物質是如何形成的,這種新粒子可算是質子的另類“親戚”,這樣的重子現(xiàn)在可能很罕見,但科學家們相信,在宇宙大爆炸之后它在宇宙空間是極其豐富的。錢劍明認為,發(fā)現(xiàn)這種新粒子也證實,物理學中的夸克模型是成功的,“使我們對粒子之間的強相互作用有了新的認識,正是強相互作用把夸克綁在一起,形成了宇宙間的可見物質”。(張忠霞)