LHCb实验首次发现双粲重子

北京时间7月6日，欧洲核研究中心(CERN)大型强子对撞机(LHC)大型强子对撞机(LHCb)实验组宣布发现双char Mona，CERN就研究结果做了专题新闻发布。LHCb国际合作小组已向《物理评论快报》提交了研究论文。

根据夸克模型的分类，重子由三个夸克组成，质子和中子是最广为人知的重子。自然界中有六种不同的夸克:u、d、s、c、b、t。前三种更轻，后三种更重。该理论预言有许多不同成分的重子。这个-2叫做双魅力重子，包含两个带两个单位电荷的C夸克(翻译成魅力夸克)和一个U夸克(翻译成上夸克)。先前发现的重子最多包含一个重夸克，是实验上发现的第一个包含两个重夸克的重子。由于C夸克的质量比U夸克大得多，而且的内部结构有望不同于普通重子，因此对其性质的详细研究将有助于人类深入了解物质的组成和强相互作用力的本质。

根据夸克模型，自旋为1/2的基态重子可以由U、D、S和C夸克形成，图中的顶层包含三个双charmonium，，这还有待于以后的实验发现。

LHCb是欧洲粒子物理研究所大型强子对撞机上的粒子物理实验装置之一。该合作小组由来自16个国家的72个单位的1，185名成员组成。自2010年LHC开始运行以来，大型强子对撞机实验取得了一系列重要的研究成果，发表了350多篇学术论文。LHCb中国团队由清华大学、华中师范大学、中国科学院和武汉大学的研究人员组成。近年来，在强子性质和电荷宇称对称性破缺的研究方面取得了突出的成果。自2010年以来，中国队一直在努力寻找双重魅力。-8粒子的发现无疑进一步巩固了中国队在国际合作中的地位。LHCb国际合作小组发言人乔瓦尼·帕萨列娃教授高度评价了中国小组的贡献:“LHCb的中国科学家对这一粒子的发现做出了重要贡献。这是他们长期不懈努力的结果。”

多年来，LHCb中国集团一直坚持理论与实验相结合，并始终与国内粒子物理理论家保持着密切的合作关系。国内理论家也为的发现做出了贡献，并赢得了LHCb国际合作集团的尊重。“中国理论家也提供了重要帮助，他们的关键建议导致了在正确方向上的突破。”乔瓦尼·帕萨列娃教授说。

衰变过程示意图。

实验发现的质量约为3621 mev，衰变为重子和三个轻介子K-π+π+。为了取得这个成绩，中国队的所有成员都付出了巨大的努力。“自年初以来，我们一直在尽最大努力确保实验分析的每一个环节都是坚实可靠的。”中国大型强子对撞机研究组组长、清华大学高原研究组组长宁教授说:“14粒子的发现仅仅是个开始。许多由两个甚至三个重夸克组成的重子还没有被发现。未来的研究仍然非常令人兴奋！”LHCb实验的物理协调员温琴佐·瓦格诺尼博士给中国小组的成员带来了更多的希望:“中国同事在LHCb实验的物理研究方面非常活跃。他们在2015年领导了五夸克态的发现，这一次导致了双charm鎓。我对他们在这个激动人心的领域的持续努力充满期待。”

LHCb中国团队的研究工作得到了国家自然科学基金、国家重点研究发展计划“科学仪器前沿研究”专项基金和参与单位学科建设基金的支持。

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