单电荷双粲重子结构示意图

质子家族示意图

记者从中国科学院大学获悉，北京时间3月17日，欧洲核子研究中心大型强子对撞机底夸克实验组宣布发现全新粒子——单电荷双粲重子。这项成果由中国科学院大学物理科学学院教授何吉波带领科研团队主导完成。

按照粒子物理的夸克模型，自然界存在六种夸克：上夸克、下夸克、奇异夸克、粲夸克、底夸克和顶夸克。前三种较轻，后三种较重。介子由2个夸克组成，重子由3个夸克组成，被统称为强子。人们熟知的质子、中子都是重子。

根据20世纪60年代提出的夸克模型，存在一种由两个重夸克和一个轻夸克组成的“双粲重子”，它们性质奇特，是检验人类对强力及夸克模型理解的关键“实验室”。

此次发现的单电荷双粲重子，正是这类奇异粒子的新成员。通俗来说，如果把双电荷双粲重子比作质子的“奇异表亲”，那么此次发现的单电荷双粲重子就相当于中子的“奇异表亲”。

单电荷双粲重子由两个粲夸克和一个下夸克组成，与双电荷双粲重子构成了一对天然的“同位旋伙伴”。在这个奇特的微观世界里，电磁力的作用一反常态地强，使得含有较重下夸克的单电荷双粲重子，反而比含有较轻上夸克的双电荷双粲重子更轻。对这一现象的精确测量，将为人类深入理解物质的基本组成及其相互作用力提供关键数据。

这一新粒子的发现，将进一步加深人类对强相互作用和夸克模型的理解，并为未来发现更多新型粒子、探索物质深层次结构打开新的大门。