【作 者】：网站采编
【关键词】：
【摘 要】：2015年，在瑞士欧洲核子研究组织（CERN）研究粒子碰撞的物理学家认为，他们已经捕捉到这种粒子短暂奇异集合的瞬间，并称这种粒子为四夸克（tetraquark）。但是有新的研究却支持一种

2015年，在瑞士欧洲核子研究组织（CERN）研究粒子碰撞的物理学家认为，他们已经捕捉到这种粒子短暂奇异集合的瞬间，并称这种粒子为四夸克（tetraquark）。但是有新的研究却支持一种完全不同、甚至更为怪异的解释：一对粒子并没有形成新的集合，反而在飞离前交换了“身份”。这种“身份”交换叫做三角奇点，意想不到的是，他们的这项试验可能首次证明了这一过程存在。

（图源：马克·加利克(MARK GARLICK)/科学图片库(SCIENCE PHOTO LIBRARY)经由盖蒂图片社提供）

所以这还将是个非常有趣的构想。如果这个构想靠谱，就将成为探测强核力的有力工具，因为三角奇点的出现，源于我们对强力理解的预测，而此预测还没有得到充分检验。

BY: Paul Sutter

所以“罗盘”实验中的科学家为了理解强力，就用超级质子同步回旋加速器（the Super Proton Synchrotron）中的超高级能量，把聚在一起的粒子粉碎了。随后科学家就能观测结果。

实验先从介子（pion）开始，介子是由夸克和反夸克这两个基本建构单元组成。强力让介子内的夸克和反夸克黏在一起。不像其他基本自然力随距离越远而越弱，强力随着夸克相隔越远，反而更强（打个比方，介子中的夸克就像让橡皮筋绑着，越把夸克分开就得越拉扯橡皮筋，弹力也就越大）。

因为描述亚原子粒子交互作用的数学方法都失效了，所以就称其为奇点。

研究的共同作者，波恩大学亥姆霍兹辐射与核物理研究院的伯恩哈德·凯泽（Bernhard Ketzer）在一份发言中说道：“在此过程中所涉及的粒子，交换了夸克并改变其‘身份'。”

转载还请取得授权，并注意保持完整性和注明出处

FY: redbeard

但是，八月份在《物理评论快报》（Physical Review Letters）上发表的一篇新分析报告，则提出了一种更为怪异的解释。

“罗盘”实验的进展

（图源：《太空的一切》（All About Space）杂志经由盖蒂图片社（Getty Images）提供。）

如果这种非常怪异的粒子“身份”交换真的存在，那么就能帮助物理学家理解将原子核内部绑在一起的强力（ the strong force）。

CERN的结构和光谱学普通μ介子质子工具（Common Muon and Proton Apparatus for Structure and Spectroscopy，简称COMPASS，“罗盘”）实验，对强力进行了研究。强力的作用（让质子和中子黏在一起）非常简单，可强力本身却复杂得让人头晕目眩，曾有过一段时期，物理学家很难完全描述强力在所有这些交互作用中的行为。

上世纪五十年代，前苏联物理学家列夫·朗道（Lev Landau）首次提出了“三角奇点”（triangle singularity）这一怪异现象的假设。

物理学家筛选旧的粒子加速器数据后，发现了一种从未见过的现象，非常难以捕捉到，也就是所谓的三角奇点。

物理学家预测三角奇点的存在，已有半个多世纪，而这次实验是所有实验中，最接近实际观察三角奇点的一次。但这仍然不是件轻而易举的事情。过程涉及三角奇点的新模型，其参数比四夸克模型的参数更少，对数据也更好拟合。但是这不是决定性的，因为原来的四夸克模型仍能解释数据。

有四种基本自然力，分别是：重力，是最弱的力（左上角的图）；电磁力，作用在较小的层面上；弱核子力，让原子中的核子从质子转化成中子，并在转化过程中释放贝塔射线；强力，固定住原子核中的核子，以及核子自身中的夸克。

前苏联物理学家列夫·朗道几十年前的预测竟成真？

回到2015年，“罗盘”实验的科学家创纪录地分析了5000万份这样的碰撞后，发现了一个非常有趣的信号。这些碰撞发生后，有新粒子出现的情况不到1%。科学家将这种新粒子称为“a1(1420)”，最初以为它是一种新的四个夸克的组合——四夸克。然而，这种四夸克不稳定，很快就蜕变成了其他东西。

如果把初始撞击后粒子的各自路线画出来，就能看到这对K中介子形成了两个支点，交换后的粒子在两支点中间形成了第三点，整体看起来就是个三角形，这就是三角奇点的名称由来。

1

2

下一页