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強子對撞機發現3種新粒子

By on July 7, 2022

原文刊於信報財經新聞「StartupBeat創科鬥室

歐洲核子研究中心(CERN)的科學家,近日從強子對撞發現三種新粒子。(CERN網上圖片)

歐洲核子研究中心的科學家,近日從強子對撞發現三種新粒子。(CERN網上圖片)

歐洲核子研究組織(CERN)周二宣布,大型強子對撞機(LHC)第三次啟動成功,科學家團隊觀察到一種前所未見的五夸克(Pentaquark)及首對四夸克(Tetraquark)粒子,令到LHC發現的強子(Hadron)數目增至21個。相關發現或可讓科學家更清楚了解夸克(Quark,構成物質的基本粒子)如何結合成複合粒子,有助探索宇宙的組成。

LHC本周第三次啟動成功,發現的新強子數目增至21個。(CERN網上圖片)

LHC本周第三次啟動成功,發現的新強子數目增至21個。(CERN網上圖片)

大型強子對撞機 (LHC) 開始以前所未有的13.6萬億電子伏(TeV)高能碰撞。(CERN網上圖片)

大型強子對撞機 (LHC) 開始以前所未有的13.6萬億電子伏(TeV)高能碰撞。(CERN網上圖片)

有助探索宇宙組成奧秘

一般而言,夸克互相結合便會形成質子(Proton)、中子(Neutron)等強子,質子和中子又會組成原子核(Atomic Nucleus),即原子的中央。在極少數情況下,夸克亦可結合成五夸克和四夸克粒子,但要到最近20年,科學家才透過LHCb(LHC底夸克偵測器),觀察到五夸克及四夸克。

夸克大致分為上、下、、奇、頂和底共6類。顧名思義,五夸克和四夸克分別由5個和4個夸克組成。負責協調LHCb的物理學家Niels Tuning相信,團隊執行的分析愈多,發現的奇異強子種類亦會隨之而增加;他又指上世紀五十年代,科學家發現強子的粒子園(Particle Zoo),最終建立出傳統強子的夸克模型,「我們正在建構粒子園2.0。」

今次新發現的五夸克,由魅夸克(Charm quark)、魅反夸克,以及一個上、下、奇夸克(Strange Quark)組成。(CERN網上圖片)

今次新發現的五夸克,由魅夸克(Charm quark)、魅反夸克,以及一個上、下、奇夸克(Strange Quark)組成。(CERN網上圖片)

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