首次探测到双粲重子Ξ_(cc)~(++)

2017年7月6日,欧洲核子研究中心大型强子对撞机底夸克探测器实验宣布发现双粲重子Ξ_(cc)~(++),该粒子具有两个单位电荷,几乎是质子质量的4倍。该粒子由两个粲夸克和一个顶夸克组成,预期其内部结构迥异于以往发现的重子,为检验强相互作用的基本理论量子色动力学提供一个独特的标本。     

关于重子一介子族的质量差问题

早在1932年,海森堡(Heisenberg)就曾提出〔1〕:质子和中子本是同一种粒子,只是它们的带电状态不同罢了.这一观点并为大家所公认.但从实质上讲,这一点是不正确的,因为,它在解释重子一介子族的质量差问题上遇到了困难. 大家知道,重子族的同族粒子有一个质量差规律,这就是中性粒子的质量大于带正电粒子的质量,带负电粒子的质量又大于中性粒子的质量.中子的质量较质子的质量大1.3Mev.就是其中最引人注意的一例.按照海森堡的观点,质子既然较中子多了带电     

重子五夸克波函数与核子磁矩

依据ＳＵＦ（３）味对称性并运用群论方法提出了一个简单的重子夸克模型（ｑｑｑ）＋（ｑｑｑｑｑ）计算了核子的磁矩，得到了静态核子磁矩的一般表达式，并由质子，中子磁矩的实验值定出静态核子内各夸克组的权重，从而得到了核子静态波函数。     

结构模型中(1/2)~+重子的轻子型弱相互作用

本文从基本粒子的结构模型出发,讨论了(1/2)~+重子的轻子型弱相互作用。按照结构模型的观点,(1/2)~+重子是由三个基础粒子构成的,重子的轻子型弱相互作用(包括轻子衰变、μ俘获和中微子反应。)是组成重子的基础粒子弱相互作用的结果,即构成重子的某一个基础粒子和轻手相互作用转化成另一个基础粒子,在作用过程中另外两个基础粒子不     

ψ粒子的衰变

自夸克模型提出后,已经十余年了。实验中始终未发现夸克粒子的存在。但夸克模型对强子的分类作了成功的说明,Su(3)对称性已是公认的关于强子的动力学特性。因为独立的夸克粒子不存在,人们进而认为夸克只存在于基本粒子组合体内部,它不能脱离基本粒子单独存在,所以,单独的夸克粒子是观察不到的。基本粒子除质子是稳定的以外,其余如中子,介子,超子等都是不稳的。而且大量的事实说明。用其他粒子撞击质子时,得到比质子更重的粒子,而不可能把质子打破。撞击的能量愈大,得到的粒子更重。仿佛是能量愈大,质子与其他粒子的结合愈强。     

谐振子势的介子质量和重子质量

在非相对论近似下,采用简单谐振子势对介子质量和重子质量进行了计算。其中,对重子的位势使用了两种方案。其特点在于均假定构成重子的三夸克有一振动中心,其中一夸克只在其平衡位置附近作弱振动,与另外两个夸克的振动相比可忽略不计。结果表明,较高激发态的介子质量与实验符合较差,但基态重子的质量与实验符合得很好。     

科学触角

<正>发现外尔费米子2015年7月,中国科学院物理所和美国普林斯顿大学的两个研究团队分别宣布发现了一种新奇的粒子——外尔费米子。量子力学中,粒子被分为玻色子和费米子两种。传递力的几种基本粒子,例如光子、胶子,包括2012年发现的希格斯粒子,就属于玻色子;组成物质的基本粒子如夸克、电子等,以及复合粒子如质子、中子等,则是费米子。1929年,德国科学家赫尔曼·外尔(Hermann Weyl)提出,当质量为零时,狄拉克方程描述的是一对具有相反手性的新粒子,     

粒子标准模型中量子数的对称性矛盾和新的组合量子数

粒子物理中的标准模型包含某些对称性矛盾.三代夸克-轻子偏离SU(3)对称性,按此它们应该组成对称的6个SU(2)群.如果对称性完全成立,类似于u-d是I=1/2的同位旋二重态,c-s和t-b及三代轻子(ve-e,vμ-μ,vτ-τ)也应该是是I=1/2的同位旋二重态.但这与s和c夸克是两个I=0的同位旋单重态不同.我们引入一个新的组合量子数F=I-S,它可以惟一地描述各种重子.此外,粒子物理中还存在短程的强、弱相互作用与作用距离的矛盾;由相同的夸克组成核子-介子时,结合能与稳定性的矛盾;超弦的质量可达宏观标度Δm=2.209×10-2g等.     

高能激发与质子自旋结构

在重子三夸克加五夸克模型的基础上，利用场论方法进一步估算了高能情况下质子内各五夸克组分所占比重，从而得到了此模型下质子内各味夸克对于自旋贡献的理论值。     

补白:“夸克”可能不是不可分的基本粒子等4则

美国芝加哥费米实验室的科学家们,最近提出了一个有可能导致一场科学理论革命的新的实验证据,认为原来一直被科学界视为宇宙中所有物质的最基本粒子、不可分的“夸克”,可能是由比它更小的东西所构成。 “夸克”的质量仅相当于一颗砂粒的10的24次乘幂分之一。现行的理论认为,宇宙中的所有物质由原子组成,原子是化学元素保持其基本属性的最小单位;原子是由原子核及其核外带有负电荷的电子构成,原子核又由质子和中子构成;而“夸克”是构成质子和中子的最基本单位,“夸克”不占有空间,没有明显的结构,不能被分成更小的单位。然而,美国费米实验室的科学家们,最近在使质子和反质子以接近光速的速度相互轰击后发现,“夸克”可能占有某些空间。科学家们说,如果这一点成立的话,那么“夸克”就肯定具有某种内部结构,它也许是由某种比它更为基本的物质构成单位所组成的。     

治疗癌症的重粒子加速装置

重粒子是指1个原子核或者几个的介子,同电子、中子和质子相比,质量更大,所以称为重粒子,也叫作重子。所使用的重粒子是氦、碳、氖、硅和氩等已被离子化的原子核。 灭癌是人类的宏愿,过去在寻找治病的方法中,除了早期切除和服抗癌药物之外,还研究了BRM(生物反应修改)、温热疗法、X射线—γ射线辐照等     

倍加迷人的粒子

正很荣幸能够对"首次探测到双粲重子"进行解读,本人是做理论的,多年来也是在这个方向做理论工作,这次很高兴,中国组能够发现这样一个双粲重子,有很重要的意义。第一,要强调一下,LHC是高能物理里运行的唯一的一个机器,能量是最高的,一共有四个探测器,其中一个探测器叫(LHCb),里头有     

介子-重子的对称性、夸克和新的粒子模型

按照衰变和结构,介子应与轻子统一.引入新的组合量子数F’=|B+I-S|,则基态介子-重子量子数等距并统一.提出了重味强子的寿命公式和等比关系.讨论了量子数三角形和四面体.对夸克模型,可能微粒子运动产生出现具有对称性的幻夸克.探讨了两体模型和亚夸克.最后提出粒子三代结构等的新模型.按照Occam剃刀原则,粒子基本结构只应该有光子、电子和质子.     

轻子和夸克结构的W粒子模型

一轻子、夸克是否是点粒子? 强子谱的规律反映了强子具有内部结构,例如:人们发现质量最小的一些介子和重子可以按SU(3)的八重态和十重态分类,于是强子可视为相应于SU(3)基础表示的夸克的束缚态。高能深度非弹性散射实验进一步揭示了强子是非点状粒子。现在对强子具有内部结构已为粒子物理学家所公认。至于轻子和夸克是否仍然可分,是否也具有内部结构,近年来亦为     

手征SU(3)夸克模型下的N和△重子谱

利用手征SU(3)夸克模型和三体理论方法,在考虑禁闭势带修正项和不带修正项两种情况下,计算了N和△重子质量.N和△重子谱的计算结果表明,增加修正项能改善一些计算值,但改善程度仍然不是很令人满意;SU(3)夸克模型能够很好描述重子的八重态和十重态,但不能很好地描述激发态的重子.为此,需考虑进一步改进理论模型、空间波函数、禁闭势以及海夸克成分.     

研究揭示“夸克汤”中奇异现象

<正>《自然-物理学》4月24日在线发表的一篇论文报告,欧核中心的大型强子对撞机(LHC)在质子对撞时产生了大量含有奇夸克的粒子,且数量出乎人们的意料。在大爆炸后不久,质子和中子等基本粒子尚未形成,夸克和胶子及它们的组成部分在高温的宇宙"原始汤"中自由移动。这种混合物被称为夸     

Triplet Code模型和规范场

把轻子和夸克看作由三联密码组成的4×4×4个内禀状态。在此模型的基础上提出了关于粒子间相互作用类型的一个ansatz:规范场数等于基本规范变换中独立相角函数个数。据此,在左右不对称的理论中,规范场数为18。因而推测重子数不守恒规范粒子不是通常SU(5)理论中的12个,而是最多只有8个。对这种作用的具体形式进行了讨论。证明了不存在世代规范场。由质量破缺的一般形式出发,从S_3对称性证明第三代和一、二代间存在质量隙,并可进一步解释三代的混合和Cabibbo角。     

奇异夸克物质:从奇异子到奇异星

奇异夸克物质是量子色动力学预言的一种新型物质,由数量大致相同的u,d,s夸克和少量的电子组成.在20世纪七八十年代,Witten和Bodmer等人推测奇异夸克物质可能是强相互作用的真正基态.如果这个推测成立,那么必然存在由奇异夸克物质组成的集团结构,如奇异子和奇异星等.本文介绍奇异夸克物质的研究背景,在此基础之上,探讨奇异子和奇异星理论研究和实验探索的进展.为了更准确地描述奇异夸克物质集团的性质,本文应用夸克集团统一模型研究了从奇异子到奇异星各类不同大小的奇异夸克物质集团.发现奇异夸克物质集团的平均重子能量随重子数的增大而减小,并且其夸克核心部分的比电荷比之前理论计算得到的数值大.在核心表面处,还存在带负电粒子的一个电势阱,有可能为奇异夸克物质的探测提供新的线索.对于旋转的奇异星,由带电夸克核心转动所产生的磁场接近于脉冲星的磁场强度.     

用“夸克球”提供巨大能源

欧洲核子研究中心的一个科研小组,最近提出了用“夸克球”提供巨大能源的设想。他们认为,这种“夸克球”的新物质形式,可能给人类提供几乎用之不尽的能源。 “夸克球”的概念,是根据“超对称”假想提出的。这一假想将自然界中的万有引力、电磁力、强作用力和弱作用力统一起来。认为目前的各种微观粒子,都有对称的粒子存在,比如与组成质子和中子的夸克对应的是“超夸克”,与电子对应的是“超电子”。通常的微观粒子都是     

夸克衰变及其衰变模型

论证了能级与结构的同一性,演化的时序性和阶段性及趋势。建立了夸克衰变模型;提出了与宇宙演化阶段性相应的能级与结构层次的"时代"定义。相关物质结构的"时代"定义为:夸克层次为上夸克(u)时代,核子层次为质子(p)时代,核素层次为铁元素(56Fe)时代。本文从物质演化的时序性、阶段性和层次性,对物质能否由无内部结构粒子组成,以及物质的终极结构问题作了探讨。