LHCb实验发现了魅力介子的一个新的奇怪激发态

记者从清华大学LHCb团队了解到，最近在欧洲粒子物理研究所(CERN)大型强子对撞机(LHC)的底夸克实验(LHCb)中发现了一个新的奇怪的激子态。研究和测量它的性质将有助于科学家更深入地理解强相互作用的机制。

本研究由LHCb国际合作组共同完成并发表，相关成果于3月26日《物理评论快报》发表。清华大学工程物理系博士生陈辰领导了具体分析，张立明副教授和杨振伟副教授指导了发现过程。

根据陈辰的说法，LHCb清华团队利用LHCb实验从2016年到2018年收集的质子-质子碰撞数据研究了底部介子的四体衰变过程，并观察到了一个全新的共振结构。在测量了它的基本性质后，发现它与奇异介子的径向激发态是一致的。新粒子的质量约为2590Mev(兆电子伏)，是质子质量的近三倍，带一个单位正电荷，自旋为零，因此被命名为Ds0(2590)。

根据粒子物理的标准模型，夸克是物质的基本粒子，包括上夸克、下夸克、晶格夸克、奇异夸克、顶夸克和底夸克。夸克被强相互作用束缚形成强子，强子包括介子和重子。重子由三个夸克组成，包括质子和中子。介子由一个正夸克和一个反夸克组成，比如一个奇怪的晶格介子由一个晶格夸克和一个奇怪的反夸克组成。

陈辰解释说：“由相同的夸克组成的系统构成了一类粒子，其中能量最低的称为基态，其余的为激发态。这次我们发现的是奇怪介子的激发态。实验发现强子激发态并测量其性质对于验证理论模型和指导理论计算具有重要意义。此外，这个奇异介子的质量比理论预测小70Mev左右。为什么会有这种差异，还需要科学家们进一步阐明。”