12月11日，英国物理学会（Institute of Physics）旗下期刊《物理国际》（Physics World）发布了2015年度国际物理学范畴的十项重大突破（Breakthrough of the Year），这中心还包括了LHCb团队发现两个五夸克态的研讨效果。清华大学工程物理系教授高原宁、副教授张拂晓和杨振伟等组成的研讨团队在这项发现中有突出奉献。
早在“夸克模型”理论创立的初期，包括诺贝尔奖获得者盖尔曼（Murray Gell-Mann）等科学家就预言或许存在五夸克态。在曩昔的50年里，寻觅五夸克态的试验有许多，但终究都没能得出切当定论。2015年7月14日，欧洲核子研讨中心大型强子对撞机上的LHCb试验宣告发现五夸克态，当天全球就有超越两2000家新闻媒体报道了这项重要发现，高能物理学界对此更是备加注重。量子色动力学的奠基人之一、诺贝尔奖获得者弗兰克·威尔切克（Frank Wilczek）教授谈论道：“这是我能幻想的量子色动力学中最令人兴奋的发现。”
上图为五夸克态或许的两种结构。图片来自：PRL封面谈论的配图。
“曩昔几年中，五夸克态的效应不止一次在LHCb试验的数据剖析中闪现过，但都没有引起协作组成员、包括一些很有经历专家的注重。” LHCb我国组负责人、清华大学工程物理系高原宁教授饶有兴致地回忆了发现的进程，“五夸克态是在底重子到粲夸克偶素、质子和K介子的衰变进程中被发现的，这个衰变进程包括许多中心共振态的奉献，咱们开端误以为五夸克态的效应是由这些共振态的杂乱效果构成的。当清华大学组的成员进行丈量底重子截面的剖析时，五夸克态又一次进入了视界，很走运咱们没有错失这一重要发现。”与以往的研讨不同，清华组成员采用了“Dalitz图”剖析，效果五夸克态的信号十分明晰地闪现了出来，其时，这给刚刚过完圣诞节假日的搭档们一个大大的惊喜。
尽管五夸克态的发现已成定局，LHCb国际协作组仍是决议对效果进行“全谱剖析”，尽或许地提醒五夸克态的性质。清华团队挑选与美国雪城大学协作，各自独立编撰剖析程序，彼此查验以保证得到正确的剖析效果。两个校园的LHCb团队开端了长达半年之久的严重探究。高原宁教授说：“剖析的进程十分杂乱，但效果令人兴奋。正是全谱剖析提醒出需求两个五夸克态才干很好地描绘试验中发现的效应，咱们把它们别离命名为Pc(4450)和Pc(4380)。”工物系副教授张拂晓是这个剖析的主力，期间克服了许多具有挑战性的困难，最终总算圆满完成了各项剖析作业。
五夸克态的发现打开了一扇大门。“现在理论上对五夸克态的构成机制尚很不清楚，经过对五夸克态的系统研讨，有或许使咱们对强彼此效果的了解进步一个层次。这需求试验和理论的一起努力。LHCb探测器关于研讨五夸克态有一起的优势，咱们正在安排研讨人员对其性质进行更深化的研讨，一同探究是否还存在更多的五夸克态。” 高原宁说。工物系副教授杨振伟是LHCb试验“底强子与夸克偶素”物理作业组的召集人，五夸克态的研讨现在是该物理作业组的首要任务之一。
本年我国物理学家的体现抢眼，有三项效果当选国际物理学范畴的十项重大突破。“五夸克态的发现则首要归功于LHCb国际协作组，这是高能物理试验的特色决议的。”高原宁教授说。
LHCb试验有8个物理作业组，我国组的年青人担任了其间2个首要作业组的负责人。高原宁对团队的作业及年青人在国际协作中的不断生长十分欢喜。“高能物理的国际协作供给敞开的渠道，咱们咱们能够在国际最高水平的科学设备上从事前沿研讨。国际上最高水平的专家和学生一同作业，一起探究物质的根本结构和彼此效果，不断促进人类对自然界实质的知道。” 高原宁教授说，他期望更多的人关怀和支撑我国高能物理试验学科的开展。
