LHCb 實驗發現全新「類質子」粒子，比普通質子重 4 倍

物理學家再確認新粒子！CERN 宣布，大型強子對撞機 LHCb 實驗發現包含 2 個魅夸克與 1 個下夸克的類質子粒子「Ξcc+」，此發現有助檢驗量子色動力學對強作用力如何將質子、中子、其他複合粒子結合成重子與介子的見解，並探索更奇異強子結構。

夸克是物質基本組成，已知存在 6 種性質不同的「味」：上夸克、下夸克、魅夸克、奇夸克、頂夸克、底夸克，它們通常三三兩兩結合在一起，形成介子或重子（統稱為強子）。與穩定的質子不同，這些介子、重子多數不穩定且壽命短暫，觀察它們是項高度挑戰。

不過衰變產生的粒子相對穩定，有機會被探測器檢測，科學家可藉此推斷原始粒子屬性，最近曼徹斯特大學團隊便從大型強子對撞機 LHCb 實驗數據中，成功鑑定出亞原子世界一個長期預測的成員：與質子屬同一家族的類質子粒子「Ξcc+」，唸法：Xi-cc-plus。

和 1 個下夸克 + 2 個上夸克組成的普通質子稍微不同，Ξcc+ 由 1 個下夸克 + 2 個更重魅夸克組成，因此比普通質子重 4 倍，且非常不穩定，持續時間僅約 45 飛秒。

這是升級後的 LHCb 探測器首次發現新粒子，也是第 2 次觀測到具 2 個重夸克的重子，並使大型強子對撞機目前發現的新粒子數量達 80 個。

LHCb 就像一台攝速極快相機，可以對大型強子對撞機產生的粒子進行每秒 4,000 萬次成像，因此觀察到約 915 個事件組成的 Ξcc+ 清晰訊號。

新發現不只能幫助理論物理學家測試量子色動力學模型，完善對強核力的理解，還能探索四夸克、五夸克等奇異強子結構。

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（首圖來源：CERN）