アメリカ物理学会の関係者によると、物理学者チームは、他の既知の粒子とは異なり、エキゾチックな挙動を示す新しい素粒子を発見したと主張している。現時点では、Z c (3900) と名付けられており、新種の物質が検出されたことを意味する可能性があります。
同出版物によると、この発見は、それぞれの国の日本と中国の物理学者によって同時に行われたという。両チームは、2005 年に検出された粒子である Y (4260) を使った実験を行っていました。この粒子の存在時間はわずか 10 ～ 23秒で、その後他の素粒子に分解され始めます。
異常
2 つのチームは、陽電子と電子の衝突によってこの粒子を生成することに取り組んでいたが、データ読み取り値に 3.9 ギガ電子ボルト (GeV) の異常があることに気づきました。これは、陽子の重量の約 4 倍に相当します。この奇妙な結果に基づいて、科学者たちは Y (4260) の分解をさらに調査することにしました。
両チームは、新しい亜原子粒子が発見されたと結論付けるのに十分なデータを収集したが、それが何を表しているのかはまだ正確には分かっていない。しかし、彼らがすでに知っていることは、この粒子は物質を構成する基本要素である 4 つのクォークで構成されているようだということです。
クォークとグルーオン
これらの要素には 6 つのタイプ ( Up 、 Down 、 Top 、 Bottom 、 Strange 、 Charmとして知られています) がありますが、ほとんどの素粒子はそのうちの 2 つまたは 3 つで構成されており、グルーオンのおかげで結合されています。しかし、今回検出されたエキゾチック粒子 Z c (3900) は 4 つのクォークと余分なグルーオンを持っているようで、これがこれまでに観察された他の粒子とは異なります。
しかし、チームが新しいタイプの亜原子粒子を確実に検出したと判断する前に、証明する必要のある可能性がまだいくつかあります。たとえば、その 1 つは、Z c (3900) が 2 つのクォークが強く相互作用して形成された一対の粒子にすぎず、2 つの粒子の存在を区別することがほとんど不可能であるということです。
両チームはすでにこれらのエキゾチックな粒子を460個観察しているが、これまでに発見したものが本当に新しいものであるかどうかを判断するには、さらなる実験が必要となるだろう。しかし、Z c (3900) が実際には 4 つのクォークで構成されており、その挙動が全く前例のないものであることを証明できれば、科学者は物質の組成について新たな章を書くことができることになります。