美國費(fèi)米國家加速器實(shí)驗(yàn)室的物理學(xué)家在最新的對撞實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)一種新型粒子——?dú)W米加b重子，這是迄今為止物理學(xué)界發(fā)現(xiàn)的質(zhì)量最大的重子。
重子是由3個夸克組成的亞原子粒子，是組成宇宙間各種物質(zhì)的基本粒子，人們熟悉的質(zhì)子和中子是最輕的重子。組成重子的夸克，理論上屬于更小一級的基本粒子。物理學(xué)理論認(rèn)為，夸克共分6種3類：上夸克、下夸克；粲夸克、奇異夸克；頂夸克、底夸克。重子都是由3個夸克組合而成。
在對撞實(shí)驗(yàn)分析中做出主要貢獻(xiàn)的華人科學(xué)家錢劍明9月10日接受新華社記者采訪時說，對撞實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的新型粒子，與常見的由第一類夸克(上、下夸克)組成的質(zhì)子和中子不同，它是由2個奇異夸克和1個底夸克組成。這是物理學(xué)界首次發(fā)現(xiàn)由后兩類夸克混合組成的重子，令他們感到十分驚奇。
早年畢業(yè)于中國科技大學(xué)的錢劍明現(xiàn)任教于密歇根大學(xué)物理系，他和來自全球90多個科研機(jī)構(gòu)的600多名物理學(xué)家共同參與了費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室的粒子加速器實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)過程中，質(zhì)子和反質(zhì)子以接近光速迎面碰撞，偶爾會撞出歐米加b重子這樣的重粒子。
“發(fā)現(xiàn)這種粒子，就好比在干草堆里找一根針”，錢劍明這樣形容其難度。他說，他們共分析了約100萬億次的粒子碰撞，才在其中發(fā)現(xiàn)18次歐米加b重子衰變產(chǎn)生的“蹤跡”。這種粒子撞擊產(chǎn)生后，僅能存在一萬億分之一秒，隨即就衰變?yōu)槠渌Ｗ印?/p>
錢劍明說，這一發(fā)現(xiàn)能幫助科學(xué)家更好地理解宇宙間的物質(zhì)是如何形成的，這種新粒子可算是質(zhì)子的另類“親戚”，這樣的重子現(xiàn)在可能很罕見，但科學(xué)家們相信，在宇宙大爆炸之后它在宇宙空間是極其豐富的。錢劍明認(rèn)為，發(fā)現(xiàn)這種新粒子也證實(shí)，物理學(xué)中的夸克模型是成功的，“使我們對粒子之間的強(qiáng)相互作用有了新的認(rèn)識，正是強(qiáng)相互作用把夸克綁在一起，形成了宇宙間的可見物質(zhì)”。(張忠霞)
