欧洲核子研究中心彼得·特拉奇克 2012年，默里·盖尔·曼教授在阿特拉斯洞穴中
盖勒-曼于1964年提出了夸克模型并命名为“夸克”，并于1969年获得诺贝尔物理学奖
信用:欧洲核子研究中心 LHC发现了多少新粒子？最广为人知的发现当然是希格斯玻色子
不太为人所知的事实是，在过去的10年里，LHC实验还发现了50多种被称为强子的新粒子
巧合的是，数字50两次出现在强子的上下文中，因为2021年标志着强子对撞机50周年:1971年1月27日，两束质子在欧洲粒子物理研究所(CERN)的交叉储存环(Intersecting Storage Rings)加速器中首次碰撞，使其成为历史上第一个在两束反向旋转的强子之间产生碰撞的加速器
那么这些总共有59个新强子是什么呢？让我们从头开始:强子不是基本粒子——自1964年默里·盖尔·曼和乔治·茨威格独立提出今天所知的夸克模型以来，物理学家就知道这一点
这个模型将强子建立为由称为夸克的新型基本粒子组成的复合粒子
但是，正如德米特里·门捷列夫(Dmitri Mendeleev)建立元素周期表150多年后，研究人员仍在发现新的同位素一样，对夸克形成的可能复合态的研究仍然是粒子物理学中的一个活跃领域
原因在于量子色动力学，即描述强子内部将夸克聚集在一起的强相互作用的理论
这种相互作用有几个奇怪的特征，包括相互作用的强度不会随着距离的增加而减小，这导致了一种叫做颜色限制的性质，它禁止强子之外自由夸克的存在
这些特征使得这个理论在数学上极具挑战性；事实上，到目前为止，颜色限制本身还没有被分析证明
我们仍然无法准确预测哪些夸克组合可以形成强子
在LHC发现的新强子的完整列表，按发现年份(横轴)和粒子质量(纵轴)排列
颜色和形状表示这些状态的夸克含量
信用:LHCb/CERN 那我们对强子了解多少？早在20世纪60年代，已经有100多种已知的强子，它们是在加速器和宇宙射线实验中发现的
夸克模型允许物理学家将整个“动物园”描述为三种不同夸克的不同复合状态:上夸克、下夸克和奇异夸克
所有已知的强子都可以被描述为要么由三个夸克组成(形成重子)，要么由夸克-反夸克对组成(形成介子)
但是该理论也预测了其他可能的夸克排列
在盖勒-曼1964年关于夸克的原始论文中，包含三个以上夸克的粒子的概念已经出现了
今天，我们知道这样的粒子确实存在，但是用了几十年才在实验中证实了最初的四夸克和五夸克强子，或者说四夸克和五夸克
下图显示了在LHC发现的59个新强子的完整列表
在这些粒子中，一些是五夸克，一些是四夸克，一些是重子和介子的新的高能(激发态)
这些新粒子的发现，以及对它们性质的测量，继续为检验夸克模型的极限提供重要信息
这反过来使研究人员能够进一步理解强相互作用，验证理论预测和调整模型
这对大型强子对撞机的研究尤为重要，因为强子碰撞时发生的绝大部分事情都是由强相互作用引起的
我们越能理解强相互作用，我们就能越精确地模拟这些碰撞，我们就越有机会看到可能暗示新物理现象的微小偏差
LHC实验中的强子发现不断出现，主要来自于大型强子对撞机，它特别适合研究含有重夸克的粒子
在LHCχb(3P)发现的第一个强子是由ATLAS发现的，最近的发现包括由CMS观察到的一个新的激发态美女奇怪重子和由LHCb探测到的四个四夸克
来源：由phyica.com整理转载自PH，转载请保留出处和链接！
