歐洲核子研究中心發現新粒子:揭示頂夸克偶素並挑戰標準模型

编辑者: Irena I

在歐洲核子研究中心(CERN),世界上最大的粒子物理實驗室,一項引人入勝的發現正在浮出水面。CMS實驗的科學家們觀察到在頂夸克-反頂夸克閾值附近,出現了超出預期的事件。這可能是名為頂夸克偶素的新複合態的信號,頂夸克偶素由頂夸克及其反物質對應物構成。

頂夸克是已知最重的基本粒子,它只存在於短暫的瞬間。它會在物質和反物質湮滅發生之前衰變。最近的數據表明,在產生頂夸克-反頂夸克對所需的最低能量下,這些重粒子的出現頻率高於預測。

在頂-反頂產生閾值處,事件的這種超額現象意義重大。在這裡,微妙的相互作用變得明顯,可能揭示了新的力或像頂夸克偶素這樣的臨時狀態。如果得到證實,這一發現可能會徹底改變我們對基本力和物質在最小尺度上的行為的理解。

頂夸克偶素的潛在發現可以提供關於強力在極短距離內的行為的見解。研究這種緊湊的結構可以為物理學家提供一個更精確的視角,以研究重夸克之間的相互作用,在這種相互作用中,量子效應佔主導地位。它還可以幫助完善物質如何在最小尺度上組織自身的敘述。

科學家們也對另一種未知粒子(例如額外的類似希格斯玻色子)可能解釋這些額外事件的想法持開放態度。CMS和ATLAS實驗的協同作用有望通過結合不同的分析方法來提高結果的精確度。這兩個實驗對於確認觀察到的信號是否與頂夸克偶素有關,或者是否符合需要修改標準模型的替代方案至關重要。

這一發現不僅僅會填補已知夸克-反夸克態列表中缺失的一環。它還將改進用於測試超越標準模型的新物理學理論的工具,而標準模型仍然留下許多主要問題未解決。物理學家計劃在大型強子對撞機為未來的運行加速時,完善他們對重粒子態的測量,並決心確定頂夸克偶素是否真的存在,或者是否有另一種解釋潛藏在額外的頂夸克-反頂夸克產生背後。

來源

  • Earth.com

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