北京正(zhèng)負電子對撞機(jī)上獲得(dé)
重大物理成果(guǒ)

2006/1/18 13:45:00

2006年1月(yuè)6日(rì)，北京譜儀(yí)國際合作組在北(běi)京中國科學(xué)院高能物理研究所和(hé)美國夏威夷大學同時宣布：在北京正負電子(zǐ)對撞機(jī)上進行(háng)的北京譜儀實驗觀測到(dào)一(yī)
個(gè)新粒(lì)子，暫時命名其為X1835（X表示其基(jī)本結構仍未確定）。

    這個新粒子是在分析粲粒子J/ψ 衰變到一個光子和三個介子的(dí)
過程中被發現的。它的(dí)質量值約為18.35億電子(zǐ)伏特（即1835兆電(diàn)子伏(fú)特，約為(wéi)
3.3×10-27千克），略低(dī)於二倍的質子(zǐ)質量(liáng)值，而它的壽命(mìng)非常(cháng)短，僅為約10-23秒🛧。該項研究成果去年12月31日已在國際著名期刊《物(wù)

理評論快報(bào)》上發表，引(yǐn)起了國際高(gāo)能物理(lǐ)界的極大興趣。

    X1835粒子之所以引起國(guó)際高能物理界的廣泛關注💐，不僅在(zài)於它是實驗上觀(guān)測到的一個新粒子🐾
，更因為它可能是在(zài)高能物理實驗中尋找了幾十年的新(xīn)型粒子
。粒子物理學家認為，誇克(kè)是自然界物質的最小組成單元之(zhī)一，自然(rán)界(jiè)已確認的參加強相互(hù)作用的粒子(zǐ)均由2個或3個誇(kuā)克(kè)組成💍。粒子物理學家一直猜(cāi)測應該存(cún)在新(xīn)
型粒子，包括(kuò)由(yóu)多於3個誇克組成(chéng)的多誇克態粒子，由膠(jiāo)子(zǐ)
（傳播(bō)強相互作用力(lì)的(dí)基本粒子）和誇(kuā)
克(kè)混合組成的混雜態(tài)粒子(zǐ)
以及由膠子組成(chéng)的膠子球。因此，如果實驗上發現這些新型(xíng)
粒子
，無疑將是(shì)粒子物理研究(jiū)的重大突(tū)
破
。因而這(zhè)成為包(bāo)括北京譜儀實驗在內的許多高能物理實驗的重要目標。

    北京譜儀實驗發現X1835粒(lì)子的消(xiāo)息披露後🧫
，粒子物理學家(jiā)對它的基本結(jié)構進(jìn)行了各(gè)種(zhǒng)猜測。有(yǒu)些認為X1835可能與兩(liǎng)年前北京譜儀在J/ψ粒子輻射衰(shuāi)變到質(zhì)子－反質子過程(chéng)
中觀測到的一個(gè)可能的新粒子是同一個粒(lì)
子(zǐ)，因而可能(néng)是質子－反質子束縛態（一種由六個(gè)誇克組成的(dí)新型(xíng)
粒子）。還有一些粒子物理(lǐ)學家則認(rèn)為它可能是膠子球或常規(guī)
介子(zǐ)等(děng)
。但目前的(dí)實(shí)驗數據還(huán)不足以對這些理論(lùn)解釋和猜(cāi)測(cè)做出最終判斷(duàn)，因(yīn)而引(yǐn)起了粒子(zǐ)物理學家極大(dà)的興趣(qù)和廣(guǎng)泛的爭論
。最終確定X1835粒子的(dí)基本結(jié)構需要更大(dà)量的(dí)數據🗢，並進行深入的(dí)
實驗和理論研究工作
。

    此項研究得到了國內理論物理學家的關(guān)心和大力支(zhī)持👙，兩年來理論物理學家(jiā)和實驗物理(lǐ)學家多次(cì)聯(lián)合舉行了針對北京譜儀(yí)實驗一(yī)係列新發現的專題(tí)研(yán)討會。理論和(hé)實驗(yàn)的聯(lián)合研(yán)
究對此項研(yán)究取得重(zhòng)大進展起了(liǎo)重要推動作用。在兩方麵的共同(tóng)努力下，通過對X1835基本結構的深入研究，有望取得該研究領域(yù)
的突破性進展，促(cù)進粒子物理基本理論的發展，加深我(wǒ)們對自然(rán)界的根本認識🎎。

    北京譜儀國際合作組是由來自中，美，日等國的二十多所大學和研究機構的物理學家組成🗏，其中包括(kuò)國內的18所大學(xué)和研究單位(wèi)。近幾年來
，北京譜儀實驗(yàn)的物(wù)理分析研究(jiū)取得(dé)
了豐(fēng)碩成果
。合作組在(zài)國際一流期刊上發表了約(yuē)60篇論(lùn)文，尤其在多誇克態粒子尋找領域取得(dé)了一係列新發現(xiàn)，使我國(guó)高能物理實驗研究在這一國際前沿領域處於領先地位。目(mù)前，北(běi)京正負電子對撞機(jī)和(hé)北京(jīng)
譜儀正在進行重大改造工程(chéng)🏧，計劃(huá)在2007年年中投入運行，預期性能(néng)最(zuì)
終將提高100倍左右
。屆時將(jiāng)能獲取比現有數據大約100倍(bèi)的數據(jù)樣本
📜，在此基礎上我們可以對(duì)X1835粒子等北京譜(pǔ)儀實驗最近取(qǔ)得的一係列新(xīn)發現(xiàn)進(jìn)
行更加深入的研究
。

    近日
，新一屆擴(kuò)大後的(dí)
北京譜儀國際合(hé)作組會議將在北京(jīng)召開(kāi)🂿
，來(lái)自中國，美國(guó)
，日本，德國，瑞(ruì)典和俄羅斯等(děng)國家(jiā)的100多位高能物理(lǐ)學(xué)家將共同探(tàn)討如(rú)何在升級後的北京譜儀探測器上進一步加強合作，做出(chū)更(gēng)多更好(hǎo)的(dí)物理工作。