科学家暗示存在一种奇怪的新型粒子

科学家们利用世界上最强大的计算机之一进行复杂的模拟，预测了一种新型的二重子粒子——这种粒子有两个重子而不是通常的重子，夸克的颜色都相同。

日本 HAL QCD 合作组织的研究人员将这种粒子称为“di-Omega”。

重子是包含三个的粒子夸克，亚原子粒子是构成物质的基本成分之一，它们构成宇宙中大部分正常物质。构成原子核的质子和中子是重子。

重子的电荷取决于内部夸克的“颜色”或类型，其中有六种：上夸克、下夸克、顶夸克、底夸克、粲夸克和奇异夸克。

在自然界中，只有一种已知的粒子由两个重子或二重子粒子（也称为六夸克）组成。它被称为氘核，由一个质子和一个中子组成，它们结合在一起形成氘核或重氢。

尽管科学家相信可能存在其他双重子，但到目前为止还没有最终发现。

但通过基于量子色动力学 (QCD)（描述夸克相互作用的理论）运行模拟，HAL-QCD 协作能够对潜在的稳定二重子进行建模。

但这并不容易——混合中的夸克越多，它们的相互作用就越复杂，这意味着需要更多的计算能力。

这就是为什么研究人员采用K电脑RIKEN 计算科学研究所的计算能力为 10 petaflops，即每秒 10 万亿次运算。

即便如此，人们还是花了近三年的时间才对这个粒子得出结论。但得出的结论是确实如此。

Di-Omega 由两个 Omega 重子组成，每个重子包含三个奇怪的夸克。研究人员表示，它是所有潜在双重子中“最奇怪的”。

这项研究建立在该合作之前的工作基础上——2011 年，他们宣布发现了一种具有两个上夸克、两个下夸克和两个奇异夸克的理论二重子。但从那时起，他们改进了方法，设计了新的理论框架和新的算法，以实现更高效的计算。

当然，K Computer 于 2012 年可供研究人员使用，这也带来了巨大的变化。

展望未来，研究人员相信他们的工作可以应用于实验环境，以在现实世界中寻找这些粒子的证据。

“我们相信这些特殊粒子可以通过欧洲和日本计划的重离子碰撞实验产生。”RIKEN 的量子物理学家 Tetsuo Hatsuda 说道。

“我们期待与那里的同事合作，通过实验发现氘核之外的第一个二重子系统。”

该团队的工作已发表在期刊上物理评论快报。