物理学大突破！6种夸克的“伴侣”终于集齐，中国科学家立大功最近，粒子物理学界炸出了个大新闻：人类终于集齐了所有6种夸克的“偶素”（正反夸克结合的束缚态）！其中最“重量级”的突破，是发现了最重的夸克——顶夸克的偶素。这项成果由欧洲核子研究中心（CERN）的ATLAS国际合作组完成，而山东大学李海峰教授团队在其中贡献了关键力量，还作为代表首次向外界公布了这一发现。先搞懂：什么是“偶素”？你可以把“偶素”想象成“正反粒子的短暂绑定体”。比如电子和它的“反粒子”正电子，会因为电磁力抱在一起形成“电子偶素”，但这种绑定很不稳定，存在时间极短，很快就会“湮灭”（消失并释放能量）。在微观世界里，夸克（构成质子、中子等的基本粒子）也有“反粒子”。同一种夸克和它的反夸克，会在强相互作用（把夸克“粘”在一起的力量，比如让质子、中子稳定的力）下结合，形成“夸克偶素”。 6种夸克，终于“凑齐伴侣” 自然界里共有6种夸克：上、下、粲、奇、顶、底（可以记成“上、下、粲、奇、顶、底”，或者更通俗的“轻、重、更重、奇、最重、次重”）。在这之前，科学家已经发现了前5种夸克的偶素，但顶夸克因为“太重、太短命”，一直被认为“来不及形成偶素”。直到2025年，ATLAS实验以8倍标准差的高置信度，确认了顶夸克偶素的存在——这意味着，6种夸克的偶素终于全部被人类发现！顶夸克：最重、最短命的“粒子明星” 顶夸克是6种夸克里最重的，质量约173 GeV（大约是质子质量的184倍）。但它的寿命也最短，从诞生到衰变，只存在约 5 \times 10^{-25} 秒（一秒钟的一千万亿分之一的一百亿分之一！）。因为寿命太短，过去科学家认为：顶夸克和它的反夸克“还没来得及抱在一起形成偶素，就自己衰变了”，所以顶夸克偶素不可能存在。但现在发现，它不仅存在，还是目前已知尺寸最小的偶素——只有10阿米（ 10^{-17} 米，比原子小得多，甚至比原子核还小！）。不过，因为它衰变得太快，顶夸克偶素的寿命和“裸顶夸克”差不多，并没有因为“绑定”而明显延寿。为什么这个发现很重要？虽然偶素存在的时间“一闪而过”，但研究它能帮人类更深入理解夸克、轻子（比如电子、中微子），以及强核力、弱核力、电磁力这三大基本相互作用。科学家说，这是近30年来顶夸克研究最具突破性的成果，堪称“改变教科书”的

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发布时间：2026-05-16 10:19

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这不得诺贝尔了

4天前·浙江

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