四夸克态

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,是由两个夸克和两个反夸克组成的。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,这是依据夸克模型分类的例外。

四个夸克半夸克组合存在很多种可能的结构方式,紧凑的四夸克态(Tetraquark),介子分子态(Meson molecule),双夸克偶素(Diquark-onium,正夸克对与反夸克对的束缚态),强子夸克偶素(Hadro-quarkonium),夸克偶素伴随介子(Quarkonium adjoint Meson),具体方式还需深入研究。

研究

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, 这和原先的推测相符。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

2007年,日本Belle实验室又發現了可能的四夸克態Y(4660)

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。

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真納大學乌尔都语)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。

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)。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)。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)。。这种介子态的四夸克结构是ccud 。 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。

2016年3月,费米实验室DZero团队(DØ experiment)的研究者发现了一种由底、奇、上、下四味不同夸克构成的四夸克粒子X(5568)。DZero实验是费米实验室万亿电子伏特加速器(Tevatron)的两大实验之一,Tevatron已在2011年停止运行,但有关团队仍在继续对以前碰撞产生的数十亿次事件进行分析。2015年7月,研究者首次发现了X(5568)粒子的线索。 X(5568)衰变为Bsπ± 但是,在LHCb的数据中没有这个粒子的证据,却有一个更大的样本B0
s
π±侯选。

2016年7月,西欧核子中心(CERN)的LHCb合作组宣布发现四个新的可能四夸克态,命名为X(4140),X(4274), X(4500) , X(4700),可能的结构是ccss

2020, LHCb宣布发现一种夸克结构为 cccc 的四夸克态 X(6900)。

XYZ新强子态

对于这些新发现的含粲偶素(cc)的新强子態,研究者用分別命名

  • :中性含粲偶素强子態,除(1−−)的矢量介子外
  • :中性含粲偶素强子態,(1−−)矢量介子
  • :带电含粲偶素强子態,

参见

参考文献

  1. D. Harris. . Symmetry Magazine. 13 April 2008 . (原始内容存档于2017-11-15).
  2. L. Maiani, F. Piccinini, V. Riquer and A.D. Polosa. . Physical Review D. 2005, 71: 014028. Bibcode:2005PhRvD..71a4028M. arXiv:hep-ph/0412098. doi:10.1103/PhysRevD.71.014028.
  3. G. Cotugno, R. Faccini, A.D. Polosa and C. Sabelli. . 物理评论快报. 2010, 104 (13): 132005. Bibcode:2010PhRvL.104m2005C. doi:10.1103/PhysRevLett.104.132005.
  4. . . (原始内容存档于2016-07-31).
  5. . . (原始内容存档于2009-03-22).
  6. . . (原始内容存档于2011-11-09).
  7. A. Ali, C. Hambrock, M.J. Aslam. . 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. . . (原始内容存档于2014-01-12).
  10. Study of e+e-→π+π-J/ψ and Observation of a Charged Charmoniumlike State at Belle Physical Review Letters
  11. . . (原始内容存档于2015-09-24).
  12. . Physics.aps.org. 2013-06-17 . (原始内容存档于2019-10-09).
  13. Eric Swanson. . Physics. 2013, 69 (6). Bibcode:2013PhyOJ...6...69S. doi:10.1103/Physics.6.69.
  14. LHCb collaboration. . 2014. arXiv:1404.1903v1.
  15. Abazov, V. M. . 25 Feb 2016. arXiv:1602.07588. 已忽略未知参数|collaboration= (帮助)
  16. (PDF). . (原始内容 (PDF)存档于2016-11-09).
  17. . . (原始内容存档于2013-04-29).
  18. R. Aaij; 等. . 2016. arXiv:1606.07895 . 已忽略未知参数|collaboration= (帮助)
  19. R. Aaij; 等. . 2016. arXiv:1606.07898 . 已忽略未知参数|collaboration= (帮助)
  20. R. Aaij; 等. . 2020. arXiv:2006.16957. 已忽略未知参数|collaboration= (帮助)
  21. . LHCb - Large Hadron Collider beauty experiment. CERN. 1 July 2020 . (原始内容存档于2020-12-10).

外部链接

本文来源:维基百科:四夸克态

本篇内容的全部文字在知识共享 署名-相同方式共享 3.0协议之条款下提供,附加条款亦可能应用。(请参阅使用条款

︿
︿