歐洲核子研究中心（CERN）消息稱，在當(dāng)?shù)貢r間7月30日舉辦的歐洲物理學(xué)會高能物理會議上，歐洲核子研究中心的大型強子對撞機底夸克（LHCb，Large Hadron Collider beauty）實驗團隊表示，該小組發(fā)現(xiàn)了一種新物質(zhì)粒子 Tcc+，這是一種四夸克粒子，也是一種奇特強子，其還表示這是 “迄今為止最‘長壽’的奇特物質(zhì)粒子”。而早在9年前，北京大學(xué)物理學(xué)院朱世琳課題組與蘭州大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院劉翔課題組曾精準(zhǔn)預(yù)測了歐洲核子中心的本次發(fā)現(xiàn)。

這次 LHCb 實驗觀測到的包含兩個粲夸克和一個反上夸克、一個反下夸克，它的質(zhì)量特別靠近兩個粲介子和的質(zhì)量之和，顯示出它是類似于氘核那樣的強子分子態(tài)。權(quán)威人士表示，“這是一個非常重要的發(fā)現(xiàn)，這是人類首次發(fā)現(xiàn)包含了兩個粲夸克的奇特強子，它的獨特的性質(zhì)將有助于我們理解夸克如何組成強子。”

日常生活中的各種物質(zhì)均由原子組成，原子由原子核和電子組成的，原子核則由質(zhì)子和中子組成，而質(zhì)子和中子則由上夸克和下夸克通過比電磁力強很多倍的強作用力束縛在一起形成的。然而，強作用力如何將夸克們“綁”在一起產(chǎn)生包括質(zhì)子和中子的各種各樣的強子，仍然是物理學(xué)家們面臨的巨大挑戰(zhàn)。

此前理論學(xué)家們已經(jīng)預(yù)言了包含兩個粲夸克和兩個反輕夸克（上、下夸克）的四夸克粒子的存在，他們還就強作用力如何在這些夸克和反夸克之間發(fā)生作用提出了不同的模型，并給出了不同的預(yù)測。其中，北京大學(xué)物理學(xué)院教授朱世琳課題組與蘭州大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院劉翔課題組曾精準(zhǔn)預(yù)測了歐洲核子中心的本次發(fā)現(xiàn)。這次LHCb實驗測量距離其課題組的理論預(yù)測長達9年之久。該課題組長期從事非微擾強相互作用研究，十多年前認(rèn)識到低能強相互作用具有普適性，都是由量子色動力學(xué)的手征對稱性和它的自發(fā)破缺主導(dǎo)的。

蘭州大學(xué)劉翔教授自2003年開始緊密結(jié)合大量實驗發(fā)現(xiàn)，從發(fā)展和構(gòu)建唯象模型入手，在多夸克物質(zhì)的理論預(yù)言精度上取得突破，在2011年提出帶電的隱粲四夸克物質(zhì)可通過Y(4260)的隱粲雙π介子衰變尋找的具體理論建議；在2012年，劉翔與其合作者發(fā)現(xiàn)了五夸克物質(zhì)穩(wěn)定存在的關(guān)鍵因素,并預(yù)言了五夸克物質(zhì)的質(zhì)量和最合適尋找此類五夸克物質(zhì)的衰變道等關(guān)鍵信息。2013年以我國科學(xué)家為主的 BESIII（北京譜儀III）實驗發(fā)現(xiàn)四夸克物質(zhì)Zc(3900)，2015年我國科學(xué)家參與的LHCb實驗組發(fā)現(xiàn)了兩個Pc五夸克物質(zhì)。這兩項成果分別入選2013年度和2015年度美國物理學(xué)會評選的年度重要亮點成果的第一項和第二項。這是近幾年強相互作用研究領(lǐng)域唯一入選的兩項成果。相關(guān)理論工作受到了國際同行的廣泛關(guān)注，并受邀為國際重要綜述期刊《Physics Reports》撰寫關(guān)于多夸克物質(zhì)的長篇理論綜述。通過理論和實驗的相互促進，蘭州大學(xué)劉翔教授與國內(nèi)同行一道使得我國在多夸克物質(zhì)研究方面走在了世界的前列。

（“創(chuàng)新領(lǐng)航”專欄由市科技局支持、《蘭州晚報》開設(shè)，本期為第12期。）

蘭州日報社全媒體記者 何燕