大型强子对撞机(LHC)又发现了一种我们从未见过的奇异粒子——第一个含有奇夸克的五夸克粒子。

夸克是构成物质的亚原子基本组成部分，奇异夸克是六种类型中的一种：上、下、顶、底、粲和奇异。例如，质子和中子中主要有三个夸克。

2015年，LHC的实验证实了五夸克结构的存在，即四个夸克和一个反夸克结合在一起。60年前，有理论预言这种东西的存在。

2019年发表的研究进一步揭示了五夸克的内部结构：正如人们怀疑的那样，它们由一个介子(一个夸克和反夸克对)和一个重子(一组三个夸克)组成。

现在，LHC团队遇到了一种新的五夸克组合。它包含一个粲夸克、一个上夸克、一个下夸克和一个奇夸克，以及一个粲反夸克(粲夸克的反物质、相反电荷等价物)。

在LHC驱动高速碰撞过程之后，需要进行一些非常复杂的计算来发现这些新粒子。算法通过分析散射出来的碎片来寻找可能代表新粒子的模式。

然后分析这些粒子的衰变，即它们分解成的组成部分，以确定我们是否确实在处理一些全新的东西——并且需要满足各种统计显著性阈值。

LHC已经用于发现数十种像这样的奇异粒子，所谓奇异粒子是因为它们超出了两夸克和三夸克结构。它们帮助科学家理解存在的基本组成部分以及这些组成部分如何相互作用。

特别是，研究人员渴望突破物理学标准模型，试图解释其中仍然存在的一些异常现象。例如，它并没有真正解释暗物质，这表明还有一些我们尚未观察和发现的基本事物。

长达27公里的LHC在功率和效率方面也在不断提高，我们也可以期待未来会出现更多突破性的发现——也许甚至会超越2012年希格斯玻色子的发现。

这项研究公布于意大利举行的ICHEP 2022国际高能物理会议之上，并将发表在《物理评论快报》上。

https://www.sciencealert.com/scientists-discover-theres-something-unexpected-about-this-newly-detected-pentaquark

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