目前大型強子對撞機（LHC）“誕生”罕見的四胞胎粒子,，它們被稱為“頂夸克（top quarks）”。

　　新浪科技訊 北京時間6月28日消息,，據(jù)國外媒體報道,，目前，世界最大的原子對撞機——大型強子對撞機“誕生”罕見的四胞胎粒子,，它們被稱為“頂夸克”,。

　　主導亞原子相互作用的主流物理理論“標準模型”曾預測存在這種四胞胎粒子，但是最新物理理論表明,，它們的形成數(shù)量可能比標準模型所預測的更多,。找到四胞胎粒子是檢驗該理論的第一步，這項最新發(fā)現(xiàn)是在LHCP 2020會議上公布的,。

　　依據(jù)2019年發(fā)表的《物理評論D》雜志報告稱,，頂夸克是已知最重的基本亞原子粒子，每個頂夸克的質(zhì)量大約相當于一個鎢原子,。然而,，每個頂夸克都比質(zhì)子小得多，這意味著頂夸克不僅保持著最重粒子的記錄,，而且它們是已知最密集的質(zhì)量形式,。

　　雖然大爆炸后的最早期階段形成大量頂夸克，但它們的壽命非常短暫,，在大約1萬億分之一秒內(nèi)完全消失?，F(xiàn)今，唯一能產(chǎn)生和觀測頂夸克的環(huán)境就是在大型粒子加速器中,。

　　1995年,，科學家首次在費米實驗室兆電子伏特加速器中發(fā)現(xiàn)頂夸克，費米實驗室位于美國芝加哥郊外,，是當時最強大的粒子加速器,，現(xiàn)已退役。

　　2011年,，大型強子對撞機假設地幔是世界最強大的粒子加速器，該對撞機是由近1萬個強大磁環(huán)排列在一個周長27公里的圓環(huán)結(jié)構(gòu),，加速兩個質(zhì)子束沿著相反方向運行,，它們在13萬億電子伏特的能量下發(fā)生碰撞，其碰撞頻率比兆電子伏特加速器高100倍,。

　　1995年,，費米實驗室兆電子伏特加速器中粒子束碰撞形成頂夸克和反物質(zhì)夸克對,，但是這些碰撞每隔幾天才會發(fā)生一次。相比之下,，在曲線大型強子對撞機儀器（ATLAS）實驗和緊湊型介子螺線管實驗（CMS）中,，更高能量和更高碰撞頻率會大約每秒形成一對頂夸克。

　　在近期的實驗中,，研究人員正在尋找同時產(chǎn)生兩組頂夸克/反夸克對的現(xiàn)象,，依據(jù)標準模型預測這些更復雜碰撞事件，其碰撞頻率應當是產(chǎn)生一對頂夸克碰撞事件的7萬倍,。在尋找新粒子的時候,，重要的是觀察碰撞次數(shù)偶然發(fā)生的可能性有多大？該結(jié)果可由西格瑪單位（sigma）進行衡量,。

　　在粒子物理學中,，宣布發(fā)現(xiàn)頂夸克的黃金標準是5西格瑪以上，這意味著目前的觀測結(jié)果是由隨機波動引起的,，發(fā)生概率僅為350萬分之一,。3西格瑪意味著觀測信號偶然發(fā)生概率僅為740分之一，依據(jù)費米實驗室研究人員的觀點,，這是觀測結(jié)果“最佳證據(jù)”,。目前，關(guān)于頂夸克產(chǎn)生四胞胎的證據(jù)還不足以宣布為一項新發(fā)現(xiàn),。

　　2015-2018年,，物理學家在ATLAS和CMS儀器收集的數(shù)據(jù)中尋找四胞胎頂夸克，ATLAS實驗小組宣稱,，他們已經(jīng)看到4.3西格瑪?shù)燃壍?個頂夸克形成,。同時，《歐洲物理雜志C》發(fā)表論文稱,，CMS儀器研究人員發(fā)現(xiàn)的四胞胎頂夸克僅為2.6西格瑪,，在進行實驗之前，ATLAS和CMS儀器預測四胞胎頂夸克的置信度在2.6西格瑪,。

　　ATLAS儀器觀測到的顯著性可能僅是偶然,，或者這可能僅是一種跡象，表明四胞胎頂夸克的產(chǎn)生比標準模型預測更為普遍,，這也可能意味著該測量結(jié)果是意想不到的物理學新線索,。研究人員稱，下一次大型強子對撞機運行產(chǎn)生的額外數(shù)據(jù),，以及所使用的分析技術(shù)進一步拓展,，將提高這一具有挑戰(zhàn)性的測量的精度。（葉傾城）