五夸克态的实验发现

作     者：高原宁 Yuanning Gao

作者机构：北京大学核物理与核技术国家重点实验室北京100871 北京大学物理学院北京100871 

出 版 物：《科学通报》 (Chinese Science Bulletin)

年 卷 期：2020年第65卷第27期

页      面：2933-2940页

核心收录：

学科分类：07[理学] 070202[理学-粒子物理与原子核物理] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家自然科学基金(11575091)资助。 

主　　题：夸克 强子 LHCb实验 五夸克态 

摘      要：2015年,大型强子对撞机上的LHCb实验在■衰变末态中,发现J/ψ和p不变质量谱中存在明显的增强结构.通过达里兹图分析,首次在实验上确认存在由5个夸克组成的粒子.全振幅分析表明,至少需要两个五夸克态才能很好地描述数据,这两个五夸克态被命名为Pc(4450)和Pc(4380). 2019年,利用9 fb–1积分亮度的数据,并采用重新优化了的选择条件, LHCb实验再次研究■衰变末态的J/ψ和p不变质量谱,发现了一个新的五夸克态Pc(4312),同时观测到之前发现的Pc(4450)是两个质量相邻窄共振态Pc(4440)和Pc(4457)的叠加.发现包含粲夸克偶素的五夸克粒子是对传统强子组成的重要突破,其内部结构有很多种可能性,如紧束缚的五夸克态、重子-介子分子态等或者它们的叠加态.作为国际高能物理学界的前沿方向,对五夸克粒子结构的研究为探索强相互作用非微扰性质打开了一扇新的窗口.