歐洲核子中心（CERN）對大型強子對撞機（LHC）近年來大量實驗數據的分析，發現了一種全新的五夸克粒子，並推測這些五夸克粒子內部是由介子和重子綁定在一起形成的奇特的組合。

不同數量夸克 構成不同的粒子

夸克是構成質子和中子的亞原子粒子，通常兩個或者三個一組。兩個夸克組成介子，三個夸克組成重子（包括質子和中子）。2008年，日本科學家發現了由四個夸克組成的粒子；2015年LHCb實驗發現五個夸克組成的粒子。

這並不意外，早在1964年Murray Gell-Mann就提出理論認為可能存在五夸克粒子，可是直到50年後，科學家才拿出確鑿的證據。

2015年，LHC第一輪（Run 1）的實驗數據宣佈發現Pc（4450）+和Pc（4380）+兩種五夸克粒子。四位數字代表粒子與質子的質量比，也就是說這兩種粒子質量是質子的四倍多。

今年，CERN的研究者們結合第二輪（Run 2）實驗數據，發現全新的五夸克粒子Pc（4312）+，而且發現第一輪數據發現的Pc（4450）+其實應該是兩種質量相近的五夸克粒子Pc（4440）+和Pc（4457）+。

五夸克粒子內部結構

之前，物理學家們猜測五夸克粒子內部就是由五個夸克組成的一個粒子，但是最新數據分析對這五個夸克的結構有了進一步的了解。

LHC的物理學家Tomasz Skwarnicki告訴科技網誌gizmodo，數據顯示這些五夸克粒子在衰變之前所維持的「生命周期」相對長一些，由此物理學家推測它們很可能由介子和重子，通過實驗環境中核力量綁定在一起而形成的結構；而普通分子內部的粒子是通過電磁力綁定在一起。要知道，這些粒子的壽命一般不到一萬億億分之一秒。Skwarnicki說，這些粒子在地球環境中沒有甚麼實際用處，但是科學家們估計它們在宇宙其它天體特殊的環境下存在，如中子星。

研究者們表示，這種介子+重子結構只是根據觀測數據進行的一種推測，需要更多的實驗數據驗證。

這份研究6月5日發表在《物理評論快報》（Physical Review Letters）上。◇

 

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