□记者 苑文飒 报道
　　本报济南讯 近日，记者从山东大学获悉，该校李海峰教授团队参与的ATLAS实验发现了顶夸克-反顶夸克束缚态（即“顶夸克偶素”），以8倍标准差的显著性确认其存在，推翻了此前教科书上“顶夸克寿命太短无法形成束缚态”的论断，被国际学界视为30年来顶夸克物理最重要的成果之一。
　　在粒子物理学中，夸克是构成物质的基本单元。自然界中存在六种夸克，按质量从轻到重依次为上夸克、下夸克、奇夸克、粲夸克、底夸克和顶夸克。最重的顶夸克质量约为氢原子核的184倍，寿命却极短。
　　近三十年来，粒子物理学术界普遍认为，顶夸克寿命太短，在发生强相互作用前便已衰变，无法与反顶夸克结合形成束缚态。所谓束缚态，是指粒子间通过基本相互作用形成的关联结构，可类比地月系统的引力束缚形态。
　　然而，李海峰教授团队利用大型强子对撞机上的ATLAS实验的数据，在顶夸克-反顶夸克产生阈值附近，观测到8倍标准差的显著信号，超过5倍标准差这一可以宣布科学发现的门槛。
　　大型强子对撞机每秒产生数十亿次质子与质子碰撞事件，而顶夸克偶素的信号极其微弱，几乎完全淹没在海量背景噪声之中。从如此庞大的原始数据中，识别出极罕见的顶夸克偶素信号，无异于大海捞针。
　　“之前，粒子物理的教科书上都说顶夸克偶素不存在，但是科学研究不能因为大多数人说不存在就止步，实验数据是最终的‘裁判’。”李海峰说。值得注意的是，顶夸克偶素的尺寸仅约0.01飞米，比氢原子核还小两个数量级，是目前人类已观测到的尺度最小的微观束缚态。
　　由于在顶夸克偶素分析中的关键贡献，李海峰教授受邀在2025年欧洲物理学会高能物理会议上，代表研究合作团队对外正式发布这一重大发现。该成果被评为欧洲核子研究中心2025年度科研亮点。
　　顶夸克偶素的发现一举颠覆了近30年来粒子物理教科书中的固有观点。至此，自然界中全部类型的夸克偶素均已被实验证实存在，包括粲偶素、底偶素以及此次发现的顶夸克偶素。下一步，李海峰教授团队将和合作者一起利用更多质子与质子对撞数据，精确测量顶夸克偶素的性质，研究非相对论量子色动力学。
　　据了解，ATLAS实验是欧洲核子研究中心大型强子对撞机上的四大主要国际合作实验之一，吸引了来自全球约80个国家和地区的科学家共同参与研究工作，旨在探索粒子物理的前沿问题。作为世界上最大的对撞机，大型强子对撞机占据了一条周长近27公里的地下隧道，位于地下约100米处。
　　我国科学家从20世纪90年代起，在科技部和国家自然科学基金委的支持下，加入大型强子对撞机国际合作实验，在探测器研制和物理数据分析中作出了重要贡献。
　　山东大学1998年加入ATLAS合作组，是国内最早参与该国际合作的高校之一。山东大学团队为ATLAS实验研制了400台缪子探测器，在希格斯物理、标准模型检验、顶夸克物理等TeV能区物理前沿持续取得一系列重要研究进展。