北京谱仪III（BESIII）实验国际合作组今天宣布，在最近采集的数据中发现了一个新的共振结构，暂时将其命名为Zc（3900）。粲能区的粒子一般都含有粲夸克和反粲夸克，称为粲偶素，都是中性的，不带电荷。新发现的Zc（3900）含有粲夸克和反粲夸克且带有和电子相同或相反的电荷。这提示其中至少含有4个夸克，可能是科学家们长期寻找的一种奇特强子。
BESIII实验国际合作组发言人、中科院高能所实验物理中心副主任沈肖雁表示：“超出传统夸克模型的新型强子态的寻找一直是北京谱仪实验最重要的物理目标之一。带电Zc（3900）的发现很可能为寻找和研究新型强子态开启了一扇大门。”
据了解，传统的夸克模型认为，介子由一个夸克和一个反夸克组成，重子由三个夸克或三个反夸克组成，介子和重子统称为强子。然而，描述夸克之间强相互作用的理论却并不排除以其他方式组成的粒子，如夸克胶子混杂态、强子分子态、多夸克态、胶子球等。学界对这些奇特强子的寻找从未停止，但目前的证据尚不足以确认它们的存在。国际上许多实验对强子谱进行了广泛的研究，发现了一系列新的共振结构，但由于数据的匮乏和理论的局限，尚不能确定这些粒子的属性。
据悉，北京正负电子对撞机/北京谱仪于2009年经过改造后，可以测量正负电子对撞后的衰变产物，重建对撞过程。此次发现的Zc（3900）质量比一个氦原子略大，寿命很短，在10-23秒内衰变为一个带电粒子和一个J/?鬃粒子。这一性质与普通介子态完全不同。业内专家认为，虽然其自旋和宇称量子数、其他衰变和产生模式等性质仍然未知，但这一新发现却提供了奇特强子态存在的有力证据，对于定量的理解强子是如何由夸克组成的、检验强相互作用理论具有重要意义。
“相信随着更多数据的积累，我们将会对Zc（3900）以及近几年国际上发现的其他新粒子的性质有更深入的了解。”中国科学院高能物理研究所所长王贻芳说。
《中国科学报》 (2013-03-27 第1版 要闻)
