通過篩選分析大型強子對撞機（LHC）的粒子碰撞數(shù)據(jù)，研究人員得出了一個驚奇的結(jié)論 —— 緊湊型 μ 子螺線管探測器（簡稱 CMS）探測到，兩個質(zhì)子之間的單次碰撞不止能夠產(chǎn)生一兩個 J/ψ 粒子，而是達到了三個。 作為粒子物理學(xué)領(lǐng)域的一項重大發(fā)現(xiàn)，這為我們了解夸克和膠子是如何在質(zhì)子內(nèi)部分布的打開了一扇新窗口。

三個 J/ψ 粒子衰變產(chǎn)生的具有兩個 μ 子（紅線）的質(zhì)子-質(zhì)子碰撞事件（圖自：CMS / CERN）

SCI Tech Daily 指出：J/ψ 屬于一種特殊粒子，也是首個被發(fā)現(xiàn)包含粲夸克（Charm Quark）。

它為伯頓·里希特（Burton Richter）和塞繆爾·丁（Samuel Ting）貢獻了諾貝爾物理學(xué)獎（ 1976 ），并幫助建立了強子（hadrons）這種復(fù)合粒子的夸克模型。

2 個質(zhì)子的單次碰撞，產(chǎn)生了一對 J/ψ 粒子的簡化圖例。（來自： CMS ）

在 LHC 此前的 ATLAS、CMS 和 LHCb 等實驗中，研究人員曾觀察到一兩個 J/ψ 粒子的產(chǎn)生。但這一回，卻是我們首次見到同時三個 J/ψ 粒子。

據(jù)悉，研究人員分析了在 LHC 第二次運行期間，由 CMS 探測器收集的大量高能質(zhì)子-質(zhì)子碰撞數(shù)據(jù)，并著眼于 J/ψ 粒子轉(zhuǎn)化的 μ 子對（比電子更重的表親）。

2 個質(zhì)子的單次碰撞，產(chǎn)生了三個 J/ψ 粒子的可能性。

期間，CMS 團隊確定了五個單質(zhì)子-質(zhì)子碰撞事件的實例，且其中三個都有同時產(chǎn)生 J/ψ 粒子，最終結(jié)果被認(rèn)定具有超過五個標(biāo)準(zhǔn)差的統(tǒng)計顯著性。

顯然，這些 3-J/ψ 事件的發(fā)生尤為罕見。作為參考，研究人員觀察到的 1-J/ψ 和 2-J/ψ 事件，分別是 3-J/ψ 事件的 370 萬 / 1800 倍。

CMS 物理學(xué)家 Stefanos Leontsinis 表示，這一點特別值得深入研究。預(yù)計將來的 LHC 能夠收集到更大數(shù)量的 3-J/ψ 事件樣本，有助于讓我們對質(zhì)子的微觀內(nèi)部結(jié)構(gòu)有更進一步的了解。

【來源：cnBeta.COM】

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