今天，欧洲核子研究中心的LHCb 实验在欧洲物理学会高能物理学会议(EPS-HEP)上展示了一项新发现。LHCb 发现的新粒子标记为 T cc +，是四夸克——一种包含两个夸克和两个反夸克的奇异强子。它是迄今为止发现的寿命最长的奇异物质粒子，也是第一个包含两个重夸克和两个轻反夸克的粒子。
夸克是构成物质的基本构件。它们结合形成强子，即重子，例如由三个夸克组成的质子和中子，以及形成为夸克-反夸克对的介子。近年来，人们发现了许多所谓的奇异强子——具有四个或五个夸克的粒子，而不是传统的两个或三个夸克。如今的发现是一个特别独特的奇异强子。
新粒子包含两个粲夸克和一个上下反夸克。近年来已经发现了几种四夸克(包括一个有两个粲夸克和两个粲反夸克)，但这是第一个包含两个粲夸克而没有粲反夸克来平衡它们的四夸克。物理学家称之为“开放粲”(在这种情况下，“双开放粲力”)。包含粲夸克和粲反夸克的粒子具有“隐粲”——整个粒子的粲量子数加起来为零，就像正电荷和负电荷一样。这里的粲量子数加起来是二，所以粲是两倍!
T cc +的夸克含量除了具有开放粲外，还有其他有趣的特征。它是第一个被发现的粒子，属于具有两个重夸克和两个轻反夸克的四夸克类。这些粒子通过转化为一对介子而衰变，每个介子由一个重夸克和一个轻反夸克组成。根据一些理论预测，这种四夸克的质量应该非常接近两种介子的质量之和。这种质量上的接近使得衰变“困难”，从而导致粒子的寿命更长，而且 T cc +确实是迄今为止发现的寿命最长的奇异强子。
这一发现为寻找相同类型的较重粒子铺平了道路，其中一两个粲夸克被底夸克取代。具有两个底夸克的粒子特别有趣：根据计算，它的质量应该小于任何一对 B 介子的质量之和。这将使衰变不仅不太可能，而且实际上是被禁止的：粒子将无法通过强相互作用衰变，而必须通过弱相互作用衰变，这将使其寿命比以前长几个数量级观察到奇异的强子。
新的 T cc +四夸克是进一步研究的诱人目标。它衰变成的粒子都相对容易被探测到，再加上衰变中的少量可用能量，这导致了其质量的极好精度，并允许研究这个迷人粒子的量子数。反过来，这可以为现有的理论模型提供严格的测试，甚至可能允许探索以前无法达到的效果。
