新的亚原子粒子ZC（3900）暗示四夸克

图1。粒子动物园的夸克翼包括（a）夸克对称为偏见的句子，（b）称为baryons的夸克三元组，可能（c）可以解释ZC（3900）观察的四夸克组合。APS / ALAN StoneBraker

来自匹兹堡大学的Eric Swanson在两个新实验中提出了他的观点，发现了新的亚杀粒子ZC（3900）的签名。

粒子物理学家似乎对宇宙的基本粒子有一个非常好的手柄，但这种理解有一些辉煌的漏洞。夸克是一个很好的例子。我们知道所有核事项都由夸克组成，我们非常了解两个夸克在近距离互动的互动。但我们的夸克理论不能告诉我们哪种夸克组合将导致束缚粒子或稳定的核。我们所能继续的就是经验，并且经验表明，没有四种夸克的粒子不存在。但是情况可能发生了可能发现含有至少四种夸克的新粒子。两个单独的组，既有物理审查信件的报道，都已经看到这种奇怪的粒子，称为ZC（3900）。虽然数据对其他解释开放，但很明显我们对夸克的理解有很长的路要走。

ZC（3900）的证据来自两个独立组：Besiii在北京电子正电子撞机，中国，[1]和筑师高能量加速器研究组织的贝尔合作，日本[2]。这两个实验室的业务将电子和正弦加速到几乎光速，互相粉碎，并仔细分析所产生的碎片。连同，两项合作揭开了466个似乎在碎片中有ZC（3900）的事件。

在高能量物理的空灵世界中，很容易忘记亚杀菌颗粒是非常真实的：他们冲进了东西，背叛他们在摄影乳液中的存在，在泡泡室留下微小的凝结，在气体中落下电子淋浴发出液体中的光锥。实验主义者创造了探测器，使所有这些亚底象的所有这些解压符号的探测器产生了一种。Belle和Besiii合作每个都以探测器命名，科学家们努力建造这么久。

以前的粒子物理探测器已经给了我们一个相当详细的原子内部的图片。我们知道原子由在轨道和核心核中的电子组成。核是由质子和中子构成的，而质子和中子是由夸克建造的。夸克有六种品种，可以粘在一起，使一系列称为HADRONS（质子和中子是其中两种）的无限颗粒。描述夸克的相互作用的理论称为量子色动力学（QCD），是我们当前所有理论的一部分，称为标准模型。在高能量中，QCD相对简单地理解，并且其预测已经多次确认了。然而，在较低的能量下用QCD进行预测是难以困难的，其中夸克将颗粒结合成颗粒。因此，我们无法明确地说允许哪种夸克配置，哪些不是。这种讽刺（有碎片而不是手动把它们放在一起）使得在Besiii和Belle等实验中探索HOTRONS的PANOPPLY尤为重要。

Besiii的带电的炭胆量结构。besiii协作的图像

七十年的实验努力揭示了夸克倾向于在称为椎间盘的夸克 - 古夸克对中的簇[参见图1（a）]，称为baryons的夸克三胞胎。 1（b）]和夸克三胞胎组，其是原子核。但最近，证据已经开始积累其他更加异国情调的组合[3]。在2005年发现了一种称为Y（4260）的奇怪性[4]。为了欣赏这种粒子的借用，我们必须深入导致夸克之间相互作用的力。正如两个电荷通过共享光子彼此施加电磁力，夸克通过分享称为（相当毫不螳螂）胶合的颗粒彼此吸引。与光子不同，胶合可以彼此强烈相互作用，这可能导致电磁场中未见的奇怪组合。Y（4260）是这样的示例，因为它似乎由魅力夸克，anticharm夸克和额外的胶质组成。这个胶原不是共同的涂鸦之一，但这是像夸克这样的“永久”的成员。理论主义者甚至甚至采取了这一胶原持续一步，并将一个称为“闪光球”的假设粒子，这将是所有的胶合，没有夸克样的纯光原子。

它在寻求阐明神秘Y（4260）的性质，即Besiii和Belle发现了另一种谜，ZC（3900）[1,2]。两组通过碰撞电子和正弦梁，并研究当Y衰减时的碎片（Y只生命约1023秒），从而进−行y（4260）。大部分时间，碎片由正π（+），负π（）π和j /粒π−子组成。Ψ散骨是由上下夸克和古董的阶段组成，而J /是由Ψ魅力 - anticharm夸克对制成的中性梅森。但是，具有聚物和J / J / JΨ / J / J / J的事件在三个颗粒之间分配了能量。暗示是衰变通过中间颗粒，ZC比质子（3900兆 - 电子 - 伏特）重约4倍，并腐蚀到带电的π/。ΨZC的大量质量及其衰减至j /意味Ψ着它最有可能包含魅力和anticharm夸克，但这本身将是一个中立的组合，这将违反电荷保护。衰变产品的非零净电荷意味着ZC必须是带电粒子（正面或负，取决于磁极的电荷）。因此，除了魅力和Anticharm之外，ZC必须包含其他夸克 - 可以给出适当的电荷[5]。在图1（c）中示出了一种这样的组合，但其他四夸克组合也是可能的。之前的绑定状态从未观察过，粒子物理群落中的许多人已经留下了头部。

存在基于不太异性夸克的交互的数据的替代解释。一种可能性是ZC不是新的粒子，而是两种D斯顿之间的相互作用。这些D介质是具有向上或向下夸克的Charm Quark的组合，因此它们基本上给出与图1（c）中相同的夸克内容。有些模型预测，这些椎间盘将以足够的强度彼此吸引以解释数据。这一D Meson互动和新的四夸克粒子之间的差异只是一个学位问题，但是未来的实验研究D助理互动的互动可能能够解决问题。从理论方面，求解QCD的持续努力可能揭示四种或更多夸克是否可以自然地聚集在一起形成粒子。如果确认了四夸克说明，我们的粒子物理动物园需要扩大以包括新物种。我们对夸克分类的理解将扩展到一个新的领域。

参考：

M. ablikim等人。（BESIII协作），“观察E + E + J /在S = 4.26GeV中的带−→π电的π−炭胆ψ量结构，”物√理“。莱特牧师110,252001（2013）.z。问：刘等人。（Belle Collaboration），“e + e + j /−→π和百π−叶鼠ψ带电的炭球状状态观察”e + e + j / ms。莱特牧师110,252002（2013）.t。巴恩斯，戈弗雷，以及E. S. Swanson，“较高的乍得”，物理。Rev. D 72,054026（2005）; E. S. Swanson，“新的重型介子：状态报告，“phys。代表429,243（2006）.b。Aubert等人，“观察+ j / mass谱的宽π结π−构ψ约为4.26 gev / c2，”物理“。莱特牧师95,142001（2005年）。有其他提示的2篇墨迹加二古克组合。见A. Bondar等。（Belle Collaboration），“观察在Y（5s）衰变中的两个带电底部的共振，”物理。莱特牧师108,122001（2012）; S. -K. Choi等人。（Belle Collaboration）“在独家BK +衰变中π观−ψ′察+质量分布中→的π+−ψ′质量分布，”100,142001（2008）。

刊物：

观察E + E - + - J / S的带电→π的致铬π结构结ψ构= √4.26Gevm。
ablikim等人。（BESIII协作）phy。
莱特牧师110, 252001 (2013)
2013年6月17日出版/ PDF（免费）

E + E -→π + π - ψ J /观察Bellez的带电炭球状状态的研究。
问：刘等人。（Belle Collaboration）phys。
莱特牧师110, 252002 (2013)
2013年6月17日出版/ PDF（免费）

图像：APS / ALAN StoneBraker;北京高能物理研究所