“向麥克老大三呼夸克（Three quarks for Muster Mark）”,。
這句話出自詹姆斯·喬伊斯小說《芬尼根的守靈夜》。1964年,，當(dāng)美國物理學(xué)家默里·蓋爾曼讀到這里時,，眼前豁然一亮，于是,，他將自己的最新發(fā)現(xiàn)命名為 “夸克（quark）”,。
蓋爾曼的發(fā)現(xiàn)認(rèn)為，質(zhì)子和中子并不是構(gòu)成物質(zhì)的最基本粒子,，它們都是由3個夸克組成,。同時，蓋爾曼也提到,，可能存在有別于普通重子或介子的奇特強子態(tài),，例如五夸克態(tài)（由5個夸克組成）,。
夸克模型的提出為人類探索物質(zhì)結(jié)構(gòu)打開了一扇新的大門,。在往后的半個多世紀(jì)里，世界各國的物理學(xué)家在實驗上孜孜以求,，希冀找到預(yù)言中的粒子,。
2015年7月，歐洲核子研究中心（CERN）大型強子對撞機上的LHCb國際合作實驗以確定無疑的結(jié)果向世人宣布——“五夸克態(tài)”粒子的確存在,。全球物理學(xué)界為之一振,，這意味著，人類又發(fā)現(xiàn)了物質(zhì)存在的新形式,。此項成果入選了英國《物理世界》雜志年度物理學(xué)領(lǐng)域“十大突破”和美國《物理》雜志年度物理學(xué)領(lǐng)域“八項重要成果”,。
探索的腳步并沒有停止。2019年3月26日,，LHCb國際合作實驗再次宣布,，發(fā)現(xiàn)了一個新的五夸克態(tài)Pc(4312)。除此之外,，在利用更大的數(shù)據(jù)量研究2015年發(fā)現(xiàn)的五夸克態(tài)粒子Pc(4450)時,，他們驚奇地發(fā)現(xiàn)，這個結(jié)構(gòu)復(fù)雜的共振態(tài)實際上是由兩個獨立的五夸克態(tài)粒子Pc(4440)和Pc(4457)疊加而成,。“此次發(fā)現(xiàn)或能讓我們重新認(rèn)識強相互作用,。”高能物理學(xué)界又一次為之振奮。
四年時間,，兩次重大發(fā)現(xiàn),，以清華大學(xué)工程物理系團隊為主的LHCb中國組成員功不可沒,。夸克看不見,、摸不著,，從猜測到證實，本就是一場曠日持久的拉鋸戰(zhàn),。“新的研究利用了迄今為止LHCb探測器采集的所有數(shù)據(jù),，通過重新優(yōu)化的事例選擇條件，信號的接收效率又得到了顯著提高,。這次實驗分析的數(shù)據(jù)有效統(tǒng)計量比2015年時幾乎增加了一個數(shù)量級,，在低統(tǒng)計量時無法觀測到的細(xì)致結(jié)構(gòu)清晰地顯現(xiàn)出來，給予了人們新的驚喜,。”五夸克態(tài)研究骨干,、本次新發(fā)現(xiàn)主要完成者、清華大學(xué)工程物理系副教授張黎明表示,。
被稱作粒子物理界的“夢之隊”的歐洲核子研究中心,，有著全世界最先進的設(shè)備、最前沿的理念,、最優(yōu)秀的高能物理領(lǐng)域科研人員,。大型強子對撞機（LHC）是該中心運行的當(dāng)今世界上能量最高、規(guī)模最大,、結(jié)構(gòu)最復(fù)雜的高能粒子對撞機,，也是當(dāng)前世界上最大的科學(xué)裝置。在美劇《生活大爆炸》中,，謝耳朵從9歲開始便夢想著去有超一日能去看看大型強子對撞機,。
LHCb是大型強子對撞機上的四個大型實驗之一，合作組由18個國家79家單位的800余名物理學(xué)家組成,。清華大學(xué)工程物理系副教授楊振偉曾擔(dān)任LHCb物理工作組召集人,，現(xiàn)為報告人提名委員會（Speakers’ Bureau）成員。每天,，楊振偉都要參加很多視頻會議,，與合作組成員一起討論問題、交流進展,、協(xié)調(diào)分歧,。北京與歐洲有六七個小時的時差，通常下午開完一個會,，接著晚上又有一個,，他常常詫異，怎么轉(zhuǎn)眼就到凌晨了？
張黎明也曾任LHCb物理工作組召集人,，為了推動研究更好地開展,，通宵達旦可謂家常便飯。除此之外,，團隊還要頻繁往歐洲跑,，處理遠(yuǎn)程不易處理的事情，常常周五他們還在清華,，周末已身在歐洲核子研究中心,，承擔(dān)合作組的監(jiān)測值班任務(wù)。常年累月,，團隊中每一個人的日程表,，幾乎都是以分鐘為單位來計算的。
對于生活在柴米油鹽中的人們來說,，微觀粒子看不見摸不著,，很多人不太容易理解他們對高能物理的熱愛與專注。張黎明不習(xí)慣跟人解釋,，因為在他看來,，世界上能講出來的最美故事，就是物理的奇妙探索,。當(dāng)看起來困難的問題終于迎刃而解時,，那種自發(fā)的喜悅感難以描述。“一旦有了這樣的經(jīng)驗就會上癮,，一輩子的癮,。”張黎明被那個美妙的世界迷住了,。
做探索性研究的感覺,，就像是在黑夜中摸索。研究者的面前是一片迷霧曠野,，不知道研究方向是否正確,，不知道要花費多少時間，甚至不知道最后能不能做得出來,。“可能前面有100條路擺在我們面前,，有可能你運氣不好，試了99條都沒試出來,，只剩最后一條了,，就看你還有沒有勇氣去試。”合作多年,，楊振偉認(rèn)為張黎明是一個很有激情的人,，雖然在外人看來，他不喜言語,。“能夠讓研究者經(jīng)受長年累月的困頓,，需要的是像初戀時追女生時的那種真愛,。怎么說呢，就是心無雜念,，一定要心無雜念,。”楊振偉說。
未來還會有怎樣的新發(fā)現(xiàn),？楊振偉和張黎明都充滿著期待,，因為在他們眼中，這場通往星辰大海的征途,，才剛剛開始……
