5夸克態粒子與1.1346TeV共振態粒子,到底誰的影響力更大一些,如果劉峰不知道后者到底是什么粒子的話,說不定更加偏向于后者,也絕不會表現得如此風輕云淡。
然而,事實卻是,后者只是一種特殊狀態下形成的高質量粒子,除了能夠說明確實存在著新物理這一‘不是事實的事實’以外,還能有什么作用呢?
而5夸克態粒子的發現就不一樣了。
尋找5夸克態粒子、或者說尋找3夸克態以上的粒子到底有什么意義?
想要解釋清楚這回事,就必須從夸克說起。
夸克是一種基礎粒子,它擁有質量、電荷、色荷性質,還擁有上夸克、下夸克、奇夸克、魅夸克、頂夸克、底夸克等幾種存在性質。
由于夸克禁閉效應,夸克從未被觀測到單獨存在,幾個夸克可以共同組成復合粒子,稱為強子。
由一個夸克與一個反夸克共同組成的強子稱為介子。
由三個夸克組成的強子稱為重子。
然而,到現在為止,在高能物理學界,我們所見過的粒子都是三夸克態(如質子和中子)和二夸克態的。
根據標準模型的量子色動力學原理,卻并不排除存在含有4個或4個以上夸克組成的多夸克態,因此這種多夸克態的粒子又被科學家稱為“奇特強子”。
雖然“奇特強子”很早就被預言,科學家也一直在發掘其出現的可能性,甚至還有幾次疑似“奇特強子”的發現:
比如97年的時候,圣彼得堡科學院核物理學院的理論物理學者馬克沁·波利亞科夫、維克托·佩特羅夫和德米特里·帝雅克諾夫就預言了由兩個上夸克、兩個下夸克與一個奇夸克組成的五夸克粒子存在,并將這種粒子命名為Θ+;
然后在2000年,有幾個實驗聲稱,揭露了五夸克態。
特別是2003年,東瀛國的春天八號同步輻射設施完成的“春天八號激光電子光子實驗”,顯示出了質量為1.540MeV的共振態,顯著性差異為4.6σ,得到的結果跟97年波利亞科夫等的理論預言相符合。
但在此之前,“奇特強子”總體還停留在“科幻”階段。
根據高能物理學家們的理論推測,夸克被強作用力束縛在一起,而強作用力能夠促使所有色荷相互抵銷。
因此,在介子里,夸克必須與反色荷的反夸克配對在一起;在重子里,三個夸克必須從三種色荷中各自選擇不同的色荷,例如,紅色、藍色與綠色。
而在五夸克粒子里,色荷必須相互抵銷,唯一可行的組合便是設定一個夸克為某顏色,另一個夸克為另一種顏色,另兩個夸克為第三種顏色,最后一個夸克為第三種顏色的反顏色。
如果能夠發現五夸克態粒子的存在,那么,人類對于強相互作用力的認識,就會進一步刷新和拓展。
甚至于這些“奇特強子”以及標準模型理論之外的“反物質”,一直都科學家被當成是一系列同時涉及到微觀和宏觀重大問題的突破口。
如果找到它們,將意味著宇宙中存在有奇特態物質,現有物理學和天文學的許多基礎理論都將要作重大修改,由此來更深一步地認識宇宙的起源與發展。
這些令人眼花繚亂的“非”常物質,挑戰著人類對世界的本源認知,可以讓我們從另一個視角審視固有的存在。
當然,這些都是對當今物理學界的意義,但對于劉峰來說,他又為什么要費盡心思的去尋找這些粒子呢?
不說他在化學界、尤其是反滲透膜材料這一塊兒取得的地位,即便他從今天以后,一個成果也做不出來,他都能躺著收獲一系列重大名譽和利益;