發現神祕 X 粒子證據

在大爆炸後最初百萬分之一秒內，宇宙是一個溫度高到難以想像的夸克-膠子電漿，基本粒子以無數組合短暫凝聚在一起。根據模型，當中有一小部分粒子隨機碰撞形成短命的「X」粒子，因神祕而未知的結構而得名，麻省理工學院團隊現在於大型強子對撞機中首度發現夸克-膠子電漿產生 X 粒子的證據。

夸克-膠子電漿（Quark Gluon Plasma，QGP）是量子色動力學（QCD）下的物質狀態，俗稱夸克湯（Quark Soup），由夸克與膠子這些基本粒子組成，所處環境溫度與密度極高，根據粒子物理學與標準宇宙學模型，物理學家相信這種狀態存於宇宙誕生後最初 20～30 微秒。

在夸克-膠子電漿迅速冷卻前，一小部分夸克與膠子相互碰撞、相黏再以不同構型分開，即是夸克湯裡存在各種奇奇怪怪但壽命極短的組合粒子，其中一種稱為 X 粒子。

從理論上講，X 粒子可能出現在由粒子加速器製造的極小夸克湯中，儘管 X 粒子壽命很短，但當它們衰變時會產生一陣低質量粒子。

麻省理工學院領導的團隊利用機械學習技術，分析了大型強子對撞機（LHC）超過 130 億次重離子碰撞，首度從數據中識別出可能存在約 100 個 X 粒子，它們以粒子的估計質量被命名為 X(3872)。

雖然 X (3872) 最早在 2003 年於日本的粒子對撞機 Belle 實驗首次發現，但當時 X (3872) 衰變得太快，完全無法詳細觀察，今日終於能夠確定 X 粒子的內部結構，與質子和中子（由 3 個夸克組成）不同的是 X 粒子內部看起來完全不同，至少這些新粒子包含 4 個夸克的奇異粒子，可能由 2 個夸克和 2 個反夸克組成，也可能是由兩個介子鬆散結合。