欧洲核子研究中心（CERN）的大型强子对撞机（LHC）上的CMS和ATLAS实验组近期独立观察到顶夸克和反顶夸克可能短暂结合形成“拓扑偶素”的迹象。这一发现于2025年7月8日在法国马赛召开的欧洲物理学会高能物理大会上公布。
顶夸克是已知质量最大的基本粒子，通常在产生后迅速衰变，难以形成稳定结构。然而，最新实验结果表明，在特定条件下，顶夸克和反顶夸克可能短暂结合，形成“拓扑偶素”这一“准束缚态”。此前，这一现象被认为难以在强子对撞机中探测到。
CMS研究团队在分析2016—2018年采集的数据时，意外发现顶夸克—反顶夸克对在能量阈值附近出现异常“过剩”。该现象恰好出现在生成一对顶夸克所需的最低能量处，暗示可能存在此前未曾观测到的物理过程，即顶夸克和反顶夸克的短暂结合。
ATLAS团队在分析2015—2018年期间积累的LHC Run-2数据集时，也发现了同样的结果。其测得的统计显著性达到7.7西格玛，进一步增强了证据的可靠性。
尽管“拓扑偶素”是最自然的解释，但研究人员不排除其他可能性，例如存在尚未被发现的新粒子，其质量接近两个顶夸克之和，也可能导致类似信号。要确切揭示该现象背后的机制，还需依赖更精密的量子色动力学计算与更多实验数据。
“拓扑偶素”若被最终确认，将成为继粲偶素与底偶素之后，夸克偶素家族中的新成员，为高能物理研究打开新的窗口。目前，LHC第三轮运行正在进行，ATLAS和CMS将继续借助更大数据集，深入探索顶夸克之间这段“难以捉摸的浪漫”。