LHC的新发现：“夸克汤”中的奇异现象

《自然-物理学》本周在线发表的一篇论文报告，欧核中心的大型强子对撞机（LHC）在进行质子对撞时产生了大量含有奇夸克的粒子，且数量出乎人们的意料。

ALICE探测器机组。

Antonio Saba@CERN/Wikipedia（CC-BY-SA 3.0）

在大爆炸后不久，质子和中子等基本粒子尚未形成，夸克和胶子，它们的组成部分，在高温的宇宙“原始汤”中自由移动。这种混合物被称为夸克-胶子等离子体。

pT-differential yields.

ALICE合作组

夸克分为不同种类：上夸克、下夸克、粲夸克、奇夸克、顶夸克和底夸克。上夸克和下夸克组成了普通的物质，而高能物理实验则能产生大量的奇夸克。在足以形成夸克-胶子等离子体的核子对撞中，产生大量奇夸克是人们意料之中的现象，也是一直以来的观测结果。

Particle yield ratios to pions normalized to the values measured in the inclusive INEL>0 pp sample.

ALICE合作组

欧核中心通常会在进行重一些的原子核对撞实验时观察到这样的现象，然而在本次欧核中心的ALICE（大型离子对撞机实验）合作组进行的研究中，在对撞轻得多的质子时首次观测到了这一现象，研究者并未预期在此类对撞中生成夸克-胶子等离子体。此外，他们还发现了与奇夸克大量增加有关的其它意料之外的现象。这项研究将为探究奇夸克生成背后的机制提供线索，并增强我们对奇异粒子最初如何从原始夸克汤中产生的理解。

ALICE合作组发言人表示：“我们对物质的最原始状态又有了新的理解。能够在两个质子对撞这样更小更简单的系统中分离出夸克-胶子等离子体这类现象，为研究我们的宇宙诞生的最原初状态的特性打开了一个全新的维度。”ⓝ

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Enhanced production of multi-strange hadrons in high-multiplicity proton–proton collisions