由欧洲核子研究中心提供
一个质子(有两个上夸克和一个下夸克)和一个ɸ介子(有奇怪的反夸克)之间相互作用的艺术表现，因为它们在LHC的质子-质子碰撞中以一个飞秒量级的相互距离出现
信用:ALICE合作 在最近发表在《物理评论快报》上的一篇文章中，ALICE合作使用了一种叫做femtoscopy的方法来研究两夸克和三夸克粒子之间的剩余相互作用
通过这次测量，ɸ介子(奇异反夸克)和一个质子(两个上夸克和一个下夸克)之间的相互作用首次被揭示
由于ɸ介子不带电，质子和ɸ之间的相互作用不可能是电磁的，只能归因于剩余的强相互作用
强相互作用是强子内部的夸克结合在一起的原因(就像质子和ɸ介子一样)，而剩余的强相互作用是强子之间的作用力
这是以原子核的形式将质子和中子结合在一起的相互作用
但是与质子和中子之间剩余的强相互作用不同，质子和中子之间的强相互作用可以在像原子核这样的稳定束缚态中研究，粒子碰撞中产生的不稳定强子之间的相互作用很难观察到
人们发现在LHC使用一种叫做femtoscopy的方法是可能的
LHC碰撞中的强子彼此非常接近，距离约为10-15米(femtometre，因此得名femtoscopy)
这种比例与剩余强力的范围相匹配，让它们在飞走前有短暂的互动机会
结果，经历吸引相互作用的强子对将彼此稍微靠近，而对于排斥相互作用，则相反
通过对测量的粒子相对速度的详细分析，可以清楚地观察到这两种效应
p-ɸ (proton-ɸ介子)相互作用的知识在核物理中有双重意义
首先，这种相互作用是寻找手性对称性部分恢复的锚点
人们发现，表征强相互作用的左手和右手(手征)对称性在本质上被打破了，这种效应是强子质量相对于构成强子的夸克质量大得多的原因，比如质子和中子
因此，手征对称性与质量本身的起源有关！寻找恢复手征对称性和阐明产生质量的机制的一种可能方法是通过研究在LHC碰撞中形成的致密核物质中ɸ介子的性质的改变
然而，为了这个目的，首先理解真空中简单的两体p-ɸ相互作用是很重要的
第二个有趣的点是，由于其奇异的反夸克含量，ɸ介子被认为是重子(由三个夸克组成的强子)之间相互作用的可能载体，重子包含一个或多个称为超子(y)的奇异夸克
根据这种相互作用的强度，超子可能形成中子星的核心，中子星是密度最大、最不为人所知的天体
Y-ɸ相互作用强度的直接测量虽然可行，但还没有实现，但今天这个量已经可以通过基本对称性与p-ɸ的发现联系起来
因此，测量p-ɸ相互作用提供了中子星Y-Y相互作用的间接途径
ALICE测量的中等相互作用强度为进一步研究核介质中的ɸ性质提供了定量参考，也转化为中子星中超子之间的可忽略不计的相互作用
在即将到来的LHC运行3和运行4期间，将会进行更精确的测量，从而显著提高提取参数的精度，并直接确定Y-ɸ相互作用
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