四夸克态

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粒子物理学中,四夸克态是一种由四个夸克形成的假想介子。原则上,现代强相互作用理论量子色动力学允许四夸克态的存在。然而,至今为止还没有任何确认的报道发现了四夸克态。任何关于四夸克态的发现可以证明奇异强子的存在,这是夸克模型的定义所不允许的。

2003年,日本的Belle实验发现一种暂时称作X(3872),被列为四夸克态的候选者,[1] 这和原先的推测相符。[2]X是一个暂时的名称,表示它的性质仍需要进一步实验来测定。后面的那个数字表示粒子的质量(用MeV表示)。

2004年,费米国立加速器实验室的SELEX实验发现了DsJ(2632),也被列为四夸克态的候选者。

2007年,Belle实验发现的Z+(4430)可能为四夸克态,,其最简单的夸克结构是四夸克ccud[3]

2007年,日本Belle实验室又發現了可能的四夸克態Y(4660)[4]

2009年,费米实验室宣布发现了暂时称为Y(4140)的粒子,它也可能是四夸克态。[5]

2010年,两位来自德国电子加速器的物理学家和一位来自巴基斯坦Quaid-i-Azam大学烏爾都語جامعہ قائداعظم)的物理学家重新分析了过去的实验数据并宣布,存在一种定义明确的四夸克态共振,它与ϒ(5S)介子(一种形式的底夸克偶素)有关。[6][7]

2012年,日本Belle實驗室发现2个新介子态Z+
b
(10610)和Z+
b
(10650),这两个介子带电荷,其最简单的夸克结构是四夸克bbud

2013年3月,中国北京正负电子对撞机BESIII合作组发现了四夸克态粒子Zc(3900)[8][9]。一周后日本高能加速器Belle实验室发现了为同一种粒子的Z(3895)[10]。美国的研究人员采用美国康奈尔大学CLEO-c实验保存的数据证实了Z±
c
(3900)和Z0
c
(3900)。[11]。这种介子态的四夸克结构是ccud[12] [13]。 12月,中国北京正负电子对撞机BESIII合作组宣布发现了一种Zc(3900) 新的衰变模式,并确定了其自旋-宇称量子数;在两个不同的衰变末态中发现了两个新的共振结构,分别命名为Zc(4020)和Zc(4025),它们极有可能是Zc(3900)的质量较高的伴随态;首次观测到X(3872)Y(4260)辐射跃迁中的产生。BESIII的实验结果表明Zc(3900)与以前发现的X(3872)Y(4260)等粒子之间可能存在着实质性的关联,应当放在统一的框架内进行理论研究,探索它们的性质。

2014年,西欧核子中心(CERN)的LHCb 合作组在高统计量(13.9 σ)的实验数据分析中证实了Z(4430)的存在。[14]

参见[编辑]

参考文献[编辑]

  1. ^ D. Harris. The charming case of X(3872). Symmetry Magazine. 13 April 2008 [2009-12-17]. 
  2. ^ L. Maiani, F. Piccinini, V. Riquer and A.D. Polosa. Diquark-antidiquarks with hidden or open charm and the nature of X(3872). Physical Review D. 2005, 71: 014028. arXiv:hep-ph/0412098. Bibcode:2005PhRvD..71a4028M. doi:10.1103/PhysRevD.71.014028. 
  3. ^ G. Cotugno, R. Faccini, A.D. Polosa and C. Sabelli. Charmed Baryonium. 物理评论快报. 2010, 104 (13): 132005. Bibcode:2010PhRvL.104m2005C. doi:10.1103/PhysRevLett.104.132005. 
  4. ^ Observation of a resonance-like structure in the pi^+- psi' mass distribution in exclusive B-->K pi^+- psi' decays arXiv
  5. ^ http://www.universetoday.com/2009/03/18/new-particle-throws-monkeywrench-in-particle-physics/
  6. ^ http://physicsworld.com/cws/article/news/42475
  7. ^ A. Ali, C. Hambrock, M.J. Aslam. Tetraquark Interpretation of the BELLE Data on the Anomalous Υ(1S)π+π- and Υ(2S)π+π- Production near the Υ(5S) Resonance. 物理评论快报. 2010, 104 (16): 162001. Bibcode:2010PhRvL.104p2001A. doi:10.1103/PhysRevLett.104.162001. 
  8. ^ Observation of a Charged Charmoniumlike Structure in e+e-→π+π-J/ψ at √s=4.26  GeV Physical Review Letters
  9. ^ Quark quartet opens fresh vista on matter nature
  10. ^ Study of e+e-→π+π-J/ψ and Observation of a Charged Charmoniumlike State at Belle Physical Review Letters
  11. ^ T. Xiao, S. Dobbs, A. Tomaradze, Kamal K. Seth. Observation of the charged hadron Z±
    c
    (3900) and evidence for the neutral Z0
    c
    (3900) in e+e-→π+π-J/ψ at √s=4170  MeV Physics Letters B
  12. ^ Physics - New Particle Hints at Four-Quark Matter. Physics.aps.org. 2013-06-17 [2014-04-12]. 
  13. ^ Eric Swanson. Viewpoint: New Particle Hints at Four-Quark Matter. Physics. 2013, 69 (6). Bibcode:2013PhyOJ...6...69S. doi:10.1103/Physics.6.69. 
  14. ^ LHCb collaboration. Observation of the resonant character of the Z(4430)− state. arXiv:1404.1903v1. 2014. 

外部链接[编辑]