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粒子和互动

粒子和互动

理论主义者识别稳定的tetraquark

01 Dec 2017
tetraquark的例证与两个底部夸克的
重型职责:有些四面八克渴望过分吗?

两个独立的理论家群体已经预测存在稳定的“Te​​traquark”,其含有两种重(底部)夸克和两个轻型古绿岛。他们说,可以在核心大国特罗伦撞机的LHCB实验的几年内检测到粒子。

1964年Murray Gell-Mann和George Zweig提出了夸克,作为质子,中子和其他含有三种夸克和蒙古斯的基本构建块,由夸克和古董组成。从那时起,物理学家还研究了更多的异国情调复合材料,包括Tetraquarks,由两个夸克和两个古绿币和五个古董,包括四种夸克和古董。

在过去十年左右的煤机中已经观察了许多类似Tetraquarks的颗粒,例如 x(3872) 2003年日本的贝尔实验首先检测到粒子。最近在2016年, 发现Tetraquark 被在Fermilab工作的物理学家声称。然而,在LHCB工作的研究人员是 无法确认Fermilab结果.

克里斯Quigg. Fermilab说,没有明确的发现,因为它从未完全清楚了检测到的粒子碎片 - 被认为是TetraQuarks的组成部分 - 是在碰撞中或分开创建的。 “在Tetraquarks的情况下,人们总是可以提出替代解释,”他说。

沉重和光明

现在,Quigg和他的费米尔同事 estia eichten 一方面, Marek Karliner. 特拉维夫大学与 乔纳森罗斯纳 另一方面,芝加哥大学说,他们已经证明了从两个最重的夸克(底夸克)制作的Tetraquark的存在 - 以及两个最轻的古董,抵抗和一个天文。粒子的夸克表示法是BBU D.

Karliner和Rosner在分析中更依赖于实验数据,特别是那些来自的实验数据 在LHCB发现 in July of the Ξ ++ CC. 粒子,由两个(重)魅力夸克和上升夸克组成。这对已经预测到2014年的ξ ++ CC. 由于魅力夸克非常强烈地吸引曲线,并且从而降低它们的结合能量应该具有相对较低的质量。事实上,研究人员认为,符合魅力的绑定能量应该是诸如J / PSI粒子的椎间盘中的魅力 - antiCharm对的一半。

当观察到的ξ质量时,他们的推理被证实了 ++ CC. – 3621 +/-1 MeV/C2 - 原来匹配预测值 - 3627 +/- 12 mev / c2。在最新的工作中,他们将其方法推断到包含两个底夸克的系统,而不是两个魅力夸克,并且BB对在BBU D中的绑定能量是AB B对的一半,他们说,这是众所周知,莫斯顿等斯梅隆。然后掺入已知的A U D,它们的工作方式使Tetraquark能够在10389 mev / c中重量称重2,给予或服用12 mev / c2.

非常稳定

研究人员指出,这个值明显较低 - 约215 mev / c2 - 与已知的Baryons和Mesons的最轻组合的性能相比,具有正确的性质。因此,他们说,这种Tetraquark在强烈的相互作用下将是稳定的,将质子和中子保持在一起。它将仅通过弱互动,典型的衰减时间 - 相对永恒的衰减-13 s - 比强互动的大约10个数量级。 “这位强子与普通的Baryons和Mesons一样稳定,只能通过弱互动衰减,”卡莱尔说。

Quigg和Eichten达到类似的结论,而是从第一原则开始。他们考虑了一种理想化的情况,其中两个无限重的夸克与两个轻型古绿币相结合,并且他们发现所得粒子应该是稳定的并且仅通过弱相互作用腐烂。这种粒子说,Quigg说,可以被认为是氦核 - (非常小的)一对夸克 - 用两个电子绕过它。

要申请现实世界,那双对其进行了“受控近似”,它们将无限重的夸克用具有大但有限的质量的替代品。依托(在没有必要的实验数据)上Karliner和Rosner对双重重胸部质量的计算,他们计算了特定Tetraquarks的性质。他们太得出结论,由BB对制成的那些应该稳定,而含有魅力夸克的其他人应该分成一对偏心子。

安慰结论

卡莱尔发现这两项研究达到了“非常放心”,即使他指出,即使他指出,“特定数字有一些差异”也是如此。他还乐观地,BBU D粒子可以通过实验发现,估计在LHCB使其有效的亮度升高的升高5倍 - 预期在2021年之前发生了大约两到三年的粒度。

蒂姆格尔森 在沃里克大学,谁是英国发言人为LHCB,有点谨慎,争论“它需要一些时间”以了解当前实验对BBU D的敏感性。他说,Tetraquark的弱衰减将产生“一个引人注目的实验签名”,但在分析了大量碰撞后,签名只会出现。然而,他补充说,“我们可以克服非常小的数据样本很小的概率”,注意到LHCB可以在20世纪30年代获得第二次升级,以充分利用高亮度LHC。 “我倾向于认为前景在长远来看是合理的,”他说。

该研究描述了两篇论文中 物理评论信.

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