7月12日记者从南京师范大学获悉，在日前举行的第41届国际高能物理大会上， 南京师范大学教授、清华大学访问教授易凯代表大型强子对撞机（LHC）实验上的CMS合作组报告了一个可能由四个粲夸克组成的奇特粒子家族的发现。“这是中国实验团队首次在LHC上主导观测到可能的全粲四夸克粒子，也是中国首次在CMS实验上主导新粒子的发现。”易凯说。

易凯代表CMS合作组在ICHEP2022报告研究结果娄辛丑 摄

在粒子物理标准模型框架下，夸克是一种基本粒子，目前已知有上夸克、下夸克、奇夸克、粲夸克、顶夸克、底夸克6种类型。“粒子一般由2—3个夸克组成，例如介子由一个夸克和一个反夸克组成，而重子由3个夸克或3个反夸克组成，它们被称为传统强子；但还有一类粒子可能由4个、5个夸克或者夸克胶子混合组成，因为比较罕见，所以也被称为奇特强子。”易凯表示。

理论学家在数十年前已预测到传统的强子和奇特强子态的存在，然而直到最近20年，科学家才在实验上观察到较为明确的四夸克态或五夸克态奇特强子。“但此前还没有发现过全部由重味夸克组成的奇特强子家族，即粲夸克或底夸克组成的奇特粒子。”易凯说。

易凯介绍，这是首次在实验上观测到可能由纯重味夸克组成的奇特粒子家族。该发现是奇特强子研究领域的重要突破。“这个独特、容易理解的系统，可以帮助理论物理学家为近20年来发现的几十个奇特强子建立最终模型。”

对于CMS实验的本次研究成果，北京大学理论粒子物理学家赵光达院士评论道：“全粲四夸克态家族的发现对我们理解强相互作用有着十分重要的意义。在这个系统中，由于没有轻夸克组分，不太会形成‘常见’的通过交换轻介子而形成的分子态结构，从而给我们提供一个更为简单的、易于理解的物理图像。我十分高兴中国的实验粒子物理学家们在这项发现中起到了主导作用，希望在以后的工作中再接再厉。”

据悉，CMS合作组由50多个国家、约240个单位的4000多名成员组成，其中，中国组成员来自中国科学院高能物理研究所、北京大学、中国科学技术大学、北京航空航天大学、清华大学、中山大学、浙江大学、复旦大学、南京师范大学等多个单位。近年来，中国CMS组在希格斯粒子性质测量和多玻色子研究等方面成绩突出，本次全粲四夸克态家族的发现进一步提升了中国在国际合作中的地位。

校对 陶善工