LHC 發現第三種「五夸克粒子」 Pc（4312）+ LHC 撞出三種新粒子！暗物質研究是否能揭開宇宙組成的秘密？

LHC 撞出三種新粒子！暗物質研究是否能揭開宇宙組成的秘密？
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粒子物理學大突破，LHC 發現第三種「五夸克粒子」
https://technews.tw/2019/03/29/pentaquark-particle-lhcb-decay-proton-j%CF%88-exotic-hadron/?utm_source=fb_tn&utm_medium=facebook&fbclid=IwAR0_kFRAF62IgEaKhJ1a5m_ECWMeurY8FQFhIxAHljdZzJrZAWPsskDdS64

在目前標準模型框架下，最基本的粒子單位為費米子（包含夸克、輕子）和玻色子（包含規範玻色子、希格斯粒子），這些基本粒子組成（2 個以上）的粒子稱作複合粒子；由夸克結合形成的複合粒子稱為強子（最穩定的強子即質子與中子），強子可再分成帶 3 個價夸克的重子（Baryon），以及 1 個價夸克＋1 個反價夸克的介子（Meson）。

但在強子之中，物理學家還預言了另外一種「奇異強子（exotic hadron）」的存在，稱為五夸克粒子（pentaquark），由 4 個夸克和 1 個反夸克構成；不同量子數的夸克（有 6 種）組合也代表不同粒子，因此五夸克粒子實際上有很多種類。

2015 年時，大型強子對撞機底夸克實驗（Large Hadron Collider beauty，LHCb）終於宣布發現 2 種全新五夸克粒子，證實半世紀以來的預測，科學家將它們命名為 Pc（4450）和 Pc（4380）。當時團隊分析表明，五夸克粒子結構可能是 5 個夸克緊密束縛著的單一複合粒子，也可能是由 1 個介子 + 1 個重子藉強作用結合，如下圖示範比較。

現在，LHCb 實驗宣布發現了第 3 種全新五夸克粒子結構，命名為 Pc（4312）！這一次，LHCb 的數據量是當年 10 倍，並且分析指出，五夸克粒子的結構應該類似於 1 個介子＋1 個重子，或者說像質子與中子在原子核內結合的方式。

此外，當年科學家以為 Pc（4450）是由 5 個夸克緊密束縛而成的一個粒子，新研究表明它其實是由 Pc（4440）和 Pc（4457）兩個獨立強子構成。

目前已知，這 3 種五夸克粒子全部由 1 個下夸克（down quark）、2 個上夸克（up quark）、1 個魅夸克（charm quark）和 1 個反魅夸克（anticharm quark）組成，然而粒子模型的故事才剛剛開始而已，儘管我們仍未發現任何標準模型之外的粒子，但也許，繼續尋找模型內的新粒子便能幫助我們解釋神秘暗物質之構成。

讀完這篇，你我覺得眼花撩亂是很正常的，就連科學家自己都感到恐慌。著名物理學家恩里科·費米就曾幽默調侃道：「如果我有能力記住所有粒子的名字，那我會成為一名植物學家。」