國際大型強子對撞機之美（LHCb）合作組織在大型強子對撞機（LHC）上觀察到了三種從未見過的粒子。這一發現包括一種新的”五夸克”和有史以來第一對”四夸克”，其中包括一種新型的四夸克。

它們將幫助物理學家更好地理解夸克如何結合在一起成為這些複合粒子。夸克是基本粒子，可分為六個種類：上、下、粲、奇、頂和底。它們通常以兩組和三組的形式結合在一起，形成強子，如構成原子核的質子和中子。然而，在極少數情況下，它們也可以結合成四夸克和五夸克粒子，被稱為”四夸克”和”五夸克”。這些外來強子在大約六十年前就被理論家們預測到了，與傳統強子同時出現，但直到最近，它們才被LHCb和其他實驗所探測到。

在過去20年中發現的大多數外來強子都是四夸克或五夸克，包含一個粲夸克和一個粲反夸克，剩下的兩個或三個夸克是一個向上、向下或奇怪的夸克或其反夸克。然而，在過去兩年中，LHCb發現了不同種類的奇異強子。兩年前，合作方發現了一個由兩個粲夸克和兩個粲反夸克組成的四夸克，以及兩個由一個粲反夸克、一個上夸克、一個下夸克和一個怪反夸克組成的”開粲”四夸克。去年，它發現了有史以來第一個”雙開粲”四夸克的例子，它有兩個粲夸克和一個上反夸克和一個下反夸克。開放的魅力意味著該粒子包含一個魅力夸克而沒有一個相等的反夸克。

LHCb合作組織今天宣布的發現包括新種類的強子。第一種是在分析帶負電的B介子的”衰變”中觀察到的，是由一個粲夸克和一個粲反夸克以及一個向上、一個向下和一個奇怪的夸克組成的五夸克。它是第一個被發現包含一個奇怪夸克的五夸克。這一發現具有高達15個標準差的統計學意義，遠遠超過了粒子物理學中聲稱觀察到一個粒子所需的5個標準差。

第二種是一個帶雙電的四夸克。它是一種由一個粲夸克、一個奇怪的反夸克、一個上反夸克和一個下反夸克組成的開粲四夸克，在對帶正電和中性的B介子的衰變進行聯合分析時，它和它的中性對應物一起被發現。以6.5（雙電荷粒子）和8（中性粒子）個標準差的統計學意義觀察到的新四夸克，代表著一對四夸克的首次被觀察到。