昨天的博文《2013年十大物理学突破》，是英国新科学家杂志评选出来的。博友“墙上肖像”给出了如下的评论：“有哪项是我们中国人突破的？”

中国人在2013年的物理学领域还真的有一项重大突破，这是比英国的新科学杂志更为权威的杂志推举出来的，而且还排在首位，这就是“四夸克物质”的发现！

    2013年12月30日，国际物理学顶级期刊、美国物理学会主编的《物理》杂志公布了2013年国际物理领域重要成果，北京谱仪国际合作组的成果“发现四夸克物质”位列十一项进展之首。

    1．什么是夸克？

在上个世纪初期，人们逐渐认识到物质是由原子构成，原子由原子核以及核外电子构成，而原子核中包含了质子和中子。其中质子、中子、电子是组成物质的基本粒子。

五十年前，人们进一步认识到质子、中子等粒子不是最基本的粒子，它们也是由其他物质构成的。1964年盖尔曼首先提出了夸克模型，认为夸克是构成宇宙物质的基本单元。目前已经知道的夸克有六种，分别是上（夸克）、下、魅、奇、底和顶。其中质子、中子由三个夸克构成，而在质子中子之间传递相互作用力的π介子等由两个夸克构成。

是否有四夸克粒子、五夸克粒子？这个问题困扰了物理学家五十年。在2013年，这一问题终于有了新进展。

2．四夸克物质被发现

2013年3月，北京谱仪（BESI-II）实验国际合作组宣布发现了一个新的共振结构Zc（3900）。其中含有一对正反粲夸克且带有和电子相同或相反的电荷。这一发现提示该物质至少含有四个夸克，极有可能是科学家长期寻找的介子分子态或四夸克态。

    2013年6月17日，两篇内容相似的论文在国际物理学权威杂志Physical Review Letters上重磅推出：北京谱仪（BESIII）实验和日本高能加速器Belle实验几乎同时发现了“四夸克”粒子Zc（3900）。

在近期提交的科研论文中，北京谱仪实验国际合作组宣布发现一种Zc（3900） 新的衰变模式，在两个不同的衰变末态中发现了两个新的共振结构，分别命名为Zc（4020）和Zc（4025），它们极有可能是Zc（3900）的质量较高的伴随态。目前，北京谱仪多项物理分析都在紧张进行中，将进一步揭示这些奇特态粒子的性质。

3．物理学界评价

国际物理学界高度评价了 “四夸克物质”的发现。

《物理》杂志网站称：“以前所有的实验都告诉我们，夸克总是两个或三个一起出现。今年夏天，在中国的北京谱仪实验国际合作组和在日本的Belle合作组报道，在高能正负电子对撞中发现了一个‘神秘粒子’，其中含有四个夸克。虽然人们对这个被称为Zc（3900）粒子的性质有多种解释，但‘四夸克态’的解释得到了更多关注。北京谱仪之后又发现了一系列含四个夸克的粒子。”

《自然》杂志评论称“找到一个四夸克构成的粒子将意味着宇宙中存在奇特态物质”。《物理评论快报》发表题为《新粒子暗示存在四夸克物质》的评论，指出“如果四夸克解释得到确认，粒子家族中就要加入新的成员，我们对夸克物质的研究就需要扩展到新的领域。”

据了解，《物理》杂志每年会评选出一些真正在物理学界引起轰动的成果，综合考虑其在网络上的影响力、成果和发现的出人意料性或者衍生出更先进技术的可能性。

《物理》杂志评选的2013年另10项重要物理学成果分别是：太阳系外来客、暗物质探索依然不明朗、光波驻足一分钟、望远镜探测到古老宇宙光线扭曲、声音“激光”、氢原子宏观影像、小尺寸研究设备、马约拉纳费米子在纳米线中湮灭、量子研究长足进展、黑洞的内部结构。