研究背景与核心发现 - 德国慕尼黑工业大学等机构科学家借助欧洲核子研究中心大型强子对撞机揭示了氘核及其反物质粒子的形成奥秘 表明这些原子核并非诞生于宇宙大爆炸之初 而是源自冷却“火球”内“超短命”高能粒子的衰变 [1] - 此项发现标志着人类向深入理解强核力前进了一大步 相关成果发表于《自然》杂志 [1] 实验方法与过程 - 在LHC内部 质子以接近光速的速度相互碰撞 重现了类似大爆炸后不久的极端高温高能环境 [2] - 团队依托LHC上的大型离子对撞机实验发现 当寿命极短的高能粒子衰变时 会释放出构成氘核等微小核所需的质子和中子 这些粒子一旦释放便有机会结合形成氘核 [2] - 数据显示 约90%观测到的氘核及反氘核均源于这一新发现的过程 而非自宇宙大爆炸之初幸存 [2] - ALICE实验装置的功能如同一台巨型相机 能够追踪并重建单次碰撞产生的多达2000个粒子 [2] 科学意义与应用前景 - 此项发现对基础核物理研究意义深远 不仅推动了对强核力的理解 也拓展了宇宙学研究的视野 [3] - 轻原子核同样形成于宇宙射线相互作用中 甚至可能为探索暗物质提供线索 [3] - 基于新发现 科学家可进一步完善粒子形成模型 从而更可靠地解读宇宙观测数据 [3]

研究核心发现 - 德国慕尼黑工业大学等机构科学家借助欧洲核子研究中心大型强子对撞机揭示了氘核及其反物质粒子的形成奥秘 表明这些脆弱的原子核并非诞生于宇宙大爆炸之初 而是源自冷却“火球”内“超短命”高能粒子的衰变 [1] - 研究团队依托大型离子对撞机实验发现 当寿命极短的高能粒子发生衰变时 会释放出构成氘核等微小核所需的质子和中子 这些粒子一旦释放便有机会结合形成氘核 同样的机制也解释了反氘核等反物质的产生 [2] - 数据显示 约90%观测到的氘核及反氘核均源于这一新发现的过程 而非自宇宙大爆炸之初幸存 [2] 实验方法与条件 - 在大型强子对撞机内部 质子以接近光速的速度相互碰撞 重现了类似大爆炸后不久的极端环境 创造了独一无二的高温高能条件 使科学家能从最微观层面探索物质本质 [2] - 大型离子对撞机实验的功能如同一台巨型相机 能够追踪并重建单次碰撞产生的多达2000个粒子 借此科学家得以重演宇宙早期景象 探索夸克与胶子的炽热混合物如何逐步演化为稳定的原子核 [2] 科学意义与应用前景 - 此项发现对基础核物理研究意义深远 不仅推动了对强核力的理解 也拓展了宇宙学研究的视野 [3] - 轻原子核同样形成于宇宙射线相互作用中 甚至可能为探索暗物质提供线索 [3] - 基于新发现 科学家可进一步完善粒子形成模型 从而更可靠地解读宇宙观测数据 [3]

欧洲核子研究中心大型强子对撞机（LHC）上紧凑缪子线圈（CMS）国际合作组于3日在《自然》杂志 发表最新成果，首次揭示了四夸克粒子的量子特性，为理解强核力的本质提供了新线索。 夸克被认为是物质不可再分的基本粒子，已知包括上、下、粲、奇异、底和顶夸克六种类型。通常，夸 克会组合形成强子，如两个夸克构成介子，三个夸克构成重子（如物质的基本组成粒子质子、中子）。 然而，夸克也能以更复杂的方式结合，形成四夸克或五夸克粒子。 这些奇异强子的内部结构至今尚未明确。一些理论认为它们是紧密结合的"四夸克态""五夸克态"；另一 些则视其为松散结合的传统强子对。在最新研究中，CMS合作组聚焦于3种由两个粲夸克和两个反粲夸 克组成的四夸克粒子——X（6600）、X（6900）与X（7100），首次精确测量了它们的量子特性。 结果表明，这3种四夸克态的自旋均为2，宇称与电荷共轭对称性皆为1，具有内在一致性。这一测量结 果支持它们更可能属于紧密结合的"四夸克态"，而非松散强子对。相比于"体重"更轻的其他四夸克粒 子，全粲夸克组合为研究强核力提供了一个极端却更清晰的理论平台。强核力是自然界四种基本作用力 之一，负责将夸克束缚为质子、中子 ...