最近，歐洲核子研究中心(CERN)的大型強子對撞機之美(LHCb)實驗團隊在歐洲物理學會高能物理會議(EPS-HEP)上提出了一個新發現。 LHCb發現的新粒子被標記為Tcc+，是一個四夸克--一個包含兩個夸克和兩個反夸克的奇特強子。 它是迄今為止發現的壽命最長的奇特物質粒子，也是第一個包含兩個重夸克和兩個輕反夸克的粒子。

夸克是構成物質的基本組成部分。這些夸克以不同的方式組合在一起，構成不同類型的物質--像質子和中子這樣的重子是由幾個夸克組成的，而介子是由夸克與反夸克(它們的反物質等價物)配對而成的。近年來，科學家已經發現了一些所謂的奇特強子--具有四個或五個夸克的粒子，而不是傳統的兩個或三個。最新的發現是一個特別獨特的奇特強子。

這種新粒子包含兩個粲夸克(Charm quark)，一個上反夸克和一個下反夸克。近年來已經發現了幾個四夸克(包括一個有兩個粲夸克和兩個反粲夸克的四夸克)，但這是第一個被發現有粲夸克的粒子，它沒有被自己的反粲夸克所抵消。物理學家將Tcc+稱為“ double open charm”。

此外，Tcc+還有其他有趣的特征。它是第一個被發現的屬于有兩個重夸克和兩個輕反夸克的四夸克一類的粒子。這種粒子通過轉化為一對介子而衰變，每個介子由一個重夸克和一個輕反夸克組成。根據一些理論預測，這種類型的四夸克的質量應該非常接近于兩個介子的質量之和。這種質量上的接近使得衰變變得"困難"，導致粒子的壽命延長，而事實上Tcc+是迄今為止發現的壽命最長的奇特強子。

這一發現為尋找更重的同類型粒子鋪平了道路，其中一個或兩個粲夸克被底夸克取代。具有兩個底夸克的粒子特別有趣：根據計算，其質量應該小于任何一對B介子的質量之和。這將使衰變不僅不太可能，而且實際上是被禁止的：該粒子將不能通過強相互作用進行衰變，而必須通過弱相互作用進行衰變，這將使其壽命比以前觀察到的任何奇特強子長幾個數量級。

新的Tcc+四夸克是一個誘人的進一步研究目標。它衰變成的粒子都比較容易被探測到，再加上衰變中的少量可用能量，這導致了對其質量的極高精確度，并允許研究這個迷人的粒子的量子數。這反過來又可以為現有的理論模型提供一個嚴格的測試，甚至有可能允許對以前無法達到的效果進行探測。

關鍵詞： 科學家 強子對撞機 長壽命奇特粒子