研究首次在夸克膠子等離子體中發現X粒子

科學家認為在大爆炸之後的幾百萬分之一秒內，宇宙處於一種由夸克和膠子構成的等離子體狀態，其溫度高達萬億度。

這些粒子互相碰撞、組合才產生現在人們看到的構成宇宙的各種基礎粒子，例如中子和質子等。在這個過程中，宇宙也逐漸冷卻。

然而，科學家也認為在宇宙冷卻之前，這些夸克和膠子構成的等離子體中的一部份組合形成了一種特別的X粒子——因為科學家還不明確它具體的特性，所以給它起了這個名字。

X粒子在現在的宇宙中很罕見，但是物理學家認為，如果這套宇宙大爆炸演化理論是對的，那麼現在的大型粒子對撞機的實驗環境下，高能粒子高速撞擊，也會產生夸克膠子的等離子體湯，通過夸克的聚結，應該也會產生一些X粒子。

1月19日發表於《物理評論快報》（Physical Review Letters）的一份研究報告宣布，研究組的確在夸克膠子的等離子體中發現了X粒子。

研究人員利用機器學習系統，從歐洲核研究組織（CERN）的大型強子對撞機（LHC）2018年的一套記錄了130多億次離子撞擊的實驗數據中，發現了X粒子的訊號，一共發現大約100個。

研究人員將它命名為X（3872）。中子和質子是構成現在宇宙物質的基礎粒子，它們都是由三個夸克緊密綁定而組成的粒子。

近年來的理論認為，X粒子應該是四夸克組成的粒子。它們有可能是四個夸克緊密綁定的形式，也可能是由兩個介子鬆散綁定構成，而每個介子由兩個夸克組成。

主要研究員之一麻省理工學院（MIT）的物理學家李彥頡（Yen-Jie Lee）說：「這只是故事的開始。我們只是證明我們發現了訊號。未來幾年裏，我們要探測X粒子的內部結構，這有可能改變我們對宇宙如何生成物質的認知。」◇

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