欧洲核子研究中心使用大型强子对撞机的研究人员表示，他们最近发现了一种新的奇特形式的亚原子粒子，称为四夸克。它们只存在几分之一秒，所以很难被发现和研究。但幸运的是，剑桥大学物理学家哈里·克利夫正在进行发现它们的实验，正如他向克里斯·史密斯所描述的那样……
很简单，四夸克是由两个夸克和两个反夸克组成的粒子。基本上它里面有四个物体，所以是四重奏。这可能需要一点拆解，因为，你可能会问，什么是夸克?每个原子都有一个原子核，你可能知道原子核是由质子和中子组成的。我们已经知道半个多世纪了，质子和中子都是由三个夸克组成的，它们被绑在一起。直到最近，我们只知道夸克的组合是三个或成对的。所以四夸克是一种全新的粒子直到最近我们才知道。
克里斯-这很有趣，不是吗?因为我们称原子为原子的原因，是希腊语tomos的意思是切割。原子意味着不能再减少了。所以一开始科学家们认为原子是最小的东西。然后人们意识到原子内部有质子和中子，并认为它们是最小的东西。然后像你这样的人开始以非常高的能量把东西撞在一起，意识到原子里的那些微小的东西，实际上在原子里有微小的东西。这些是夸克。
哈利-对，完全正确。在20世纪40年代和50年代有一个很大的谜团，在粒子对撞机和天体物理学实验中，人们发现了所有这些新的亚原子粒子，它们都有奇怪的名字。它们通常都是希腊字母，比如，被称为粒子动物园。没有人真正理解这些粒子是什么，最终人们意识到你可以解释这些数量巨大的不同粒子，它们基本上是六种不同类型甚至更小的粒子的组合，它们被称为夸克。这就是我们对物质基本成分的最新理解。
克里斯:为什么这些东西不能停留很长时间?
哈利:基本上是和把它们绑在一起的力量有关。所以实际上只有一种粒子是由夸克组成的，据我们所知，它是完全稳定的，那就是质子。这是每个原子内部的物质。质子稳定是件好事，因为如果不稳定的话，每个原子都会分裂。但是除了质子之外的任何东西基本上都是不稳定的。它总是可以坍缩，它可以分裂，或者与自己湮灭，变成其他粒子。所以这些东西，因为它们被捆绑在一起，但不是以一种允许它们存在任何时间长度的方式。它们很快就会分解成其他粒子，然后我们在实验中检测到。
Chris -所以它们是物理学中真实而重要的一部分吗?或者你认为它们只是你以一种不自然的方式，将粒子撞击在一起的事实的产物?你可以短暂地探测到这些东西，但因为它们消失了，它们在真正的物理中没有任何作用，或者你认为它们真的在宇宙运行的方式中发挥作用吗?
哈利:嗯，它们告诉我们一些关于四种自然力之一的事情。所以我们知道四种力，重力，电磁力，一种被称为弱力的力，和强力。强作用力就是把原子核和夸克结合在一起的力。但强大的力量真的很神秘。尽管，你知道，这是一种我们早就知道的力量。这真的很难理解，也很难用我们的强作用力理论做出预测。所以我们无法提前计算出，夸克是如何聚集在一起的，以及哪些组合是允许的，哪些是不允许的。所以发现像四夸克这样的新粒子告诉我们这种强作用力是如何相互作用的，作为自然界四种基本力之一，这是一件非常重要的事情，要深入了解，也会影响我们对粒子物理学的其他理解。
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