王涛
为什么都是17MeV?
2024-10-14 16:55
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    17MeV的轻粒子的发现的确是极其让人意外的事情。最近我们已经知道W粒子的质量没有问题,这使得很多粒子物理的研究者非常失望。关键是发了老多的文章了,现在发不了了。已经能确定有问题的,可能就是μ子磁矩和这个X17的发现,问题存在是非常明显的。但是这17MeV实在是太轻了。当然粒子物理的研究者的确也提出了很多解释,比如第五力、暗光子、轴子、双希格斯机制等,但是看起来都不是很可靠。

    关键在于这个粒子的出现似乎都伴随着强作用的过程。但是这也让人迷惑,因为强作用中能量最低的粒子是π介子,质量也在140MeV左右,这个新粒子轻的太多了。关键就是这个17MeV,在数值上实在是太巧合了。图片.png

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    首先是这个粒子的质量,正好几乎是上下夸克质量和的两倍,所以国内的陈建星老师认为这就是一个四夸克的粒子,这个假设的确很神奇。能看到,这个17MeV的质量的确是上下夸克质量的两倍。我们要知道,质量的大小实际上和所发生的能标是有关的。

    这篇文章用了很复杂的技术,来说这种四夸克态是可能存在的。关键是什么作用都没有啊(其实是有一点的)。图片.png

    然后是Wong讨论,这个X17不是夸克色作用禁闭,而是电磁力禁闭的结果,于是最近一段时间写了好几篇文章来讨论这种可能性是存在的。不过也不是很让人信服,问题也是色作用怎么说没就没了呢?不过这个结果很有意思。它说的是,上下夸克通过电磁力结合,上下夸克的质量是这个17的一半,然后剩下的电磁力也占了一半。

图片.png   然后是Varro指出了一个很让人吃惊的结果,就是在质子中,和电荷作用的光子的能量正好也是17MeV,这就有些诡异了。不管和这个X17有没有关系,这似乎都是一个非常有价值的结果。

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    由于是在原子核的实验中确认了这个粒子,所以一些研究者相信,这个粒子和原子核中的隐藏色态有关。这里的关键也是上下夸克对。后边的两种猜测,只能是出现在原子核中。而不是从原子核中产生出来这个粒子。

    令人奇异的是,我最近也预测出了这个17MeV。我的关键是,如果存在隐藏色态,那么在夸克胶子等离子体和核子介子两相的真空相变的边界上,会同时出现上下夸克和负能量的上下夸克,这个负能量的上下夸克和核子中QCD真空的夸克对凝聚会湮灭,也会吸收一个两倍能量的光子,变成正能量的上下夸克。

    两个这样的过程,就会变成一个17MeV的光子,生成两个上下夸克的过程。

    所以在中间的过程,会出现一个上下夸克、负能量的上下夸克、以及一个能量为17MeV的光子复合态,我认为它才是这X17粒子。

    不知道为什么这里边会有这么多的17MeV,也许到最后可能都有用。只是如果都起作用的话,这个结果实在是太巧合了。因为这些17MeV的原因是非常不同的。

    验证我的想法反而非常简单,就是确认这出现上下夸克的边界的能量,一方面是理论来确定,就是核力在什么距离处开始出现夸克胶子作用,然后在这个能标或尺度下,出现的上下夸克的质量是多少,第二当然就是实验直接确认在短距离核力的时候是否真的有夸克胶子作用,并且确认这个边界的能量是多少。

    不过看起来是非常符合猜测的。

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