安徽
2026年5月13日，一個足以載入物理學史冊的消息從歐洲核子研究中心（CERN）傳來：科學家首次確認發(fā)現(xiàn)了“頂夸克偶素”——由頂夸克和反頂夸克構(gòu)成的微型束縛態(tài)。
這相當于在微觀世界發(fā)現(xiàn)了一對極度短命的“粒子夫妻”，而它的尺寸，只有驚人的0.01飛米。
更讓國人自豪的是，山東大學李海峰教授團隊正是這項發(fā)現(xiàn)的核心主導力量，相關(guān)成果已發(fā)表于國際權(quán)威期刊《物理學進展報告》。
一個被宣判“死刑”長達30年的粒子
要理解這個發(fā)現(xiàn)的震撼，首先得認識一下頂夸克這個怪咖。
在粒子物理的標準模型中，頂夸克是名副其實的“超級大胖子”，它的質(zhì)量大約是氫原子核的184倍。
正是這巨大的體重，讓它極度不穩(wěn)定，平均壽命只有短短5×10?2?秒。
通俗點說，它剛被撞出來，還沒來得及跟鄰居握個手，就瞬間衰變成了別的粒子。
因此近30年來，教科書里一直寫著：頂夸克偶素不可能存在。
然而，這一次實驗給出的答案是：以8倍標準偏差（8σ） 的顯著性，實錘了它的存在。
在粒子物理界，5σ就可以宣告發(fā)現(xiàn)，8σ意味著誤判的概率已經(jīng)低到可以用萬億分之一來度量。
鐵證如山，教科書得改了！
在萬億次撞擊中大海撈針
看不見摸不著，科學家到底是怎么找到它的？
這依靠的是歐洲核子研究中心大型強子對撞機上的ATLAS實驗。
物理學家們讓質(zhì)子以接近光速對撞，在足以模擬宇宙大爆炸的高能量下，偶爾會誕生頂夸克對。
然后，他們從浩如煙海的數(shù)據(jù)中，專門篩選頂夸克衰變時留下的特定痕跡，尋找一個特殊的質(zhì)量峰。
這個峰，就像嘈雜人海中一個極具特征的身影，最終以8σ的強度顯現(xiàn)出來。
0.01飛米有多小？宇宙已知的最小束縛態(tài)
這個新發(fā)現(xiàn)的束縛態(tài)，尺度僅為0.01飛米，也就是10?1?米。
做個對比就清楚了：一個質(zhì)子的半徑大約是0.84飛米，它比質(zhì)子還要小八十多倍。
如果把一個原子核放大到地球那么大，這個頂夸克偶素在里面也就相當于一顆彈珠的大小。
它是目前已知宇宙中名副其實的最小“粒子對”。
中國團隊，站在了世界舞臺的中央
這項改寫教科書的工作中，中國科學家不再是旁觀者。
山東大學李海峰教授帶領(lǐng)的課題組，主導了此次突破性分析的全過程，從事例判選、誤差估計到最終的統(tǒng)計分析，一手產(chǎn)生了關(guān)鍵結(jié)果。
憑借這一核心貢獻，李海峰教授代表整個ATLAS國際合作組，在2025年歐洲物理學會高能物理會議上，向全球首次公布了這一發(fā)現(xiàn)。
這不僅意味著中國團隊在國際最頂尖的實驗中走到了舞臺中央，也讓CERN將這項成果列為年度科研亮點之一。
它的發(fā)現(xiàn)，讓標準模型預言的最后一種夸克偶素歸位。
至此，自然界所有六種夸克對應(yīng)的束縛態(tài)，終于都被人類找到。
但這遠不是終點……
這個只有0.01飛米的“頂夸克偶素”，將成為一個全新的極端微觀實驗室。
科學家可以在這里以前所未有的精度檢驗強相互作用理論，甚至發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有理論的裂縫，從而觸摸到新物理的輪廓。
改寫教科書的一頁，或許只是揭開更深宇宙秘密的開端。
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