美國能源部費米國家加速器實驗室的科學家們表示，他們在粒子對撞實驗中觀察到了單個頂夸克的產生。單頂夸克的發現證實了粒子物理學中包括夸克總數在內的一些重要參數，對費米實驗室Tevatron加速器正在進行的尋找上帝粒子“希格斯玻色子”的工作有重要意義。相關研究論文刊登在3月4日的《物理評論快報》上。

　　此前，頂夸克只是在強核力產生時才能觀察到，這種相互作用可導致產生一對頂夸克。單頂夸克的產生涉及到弱核力，因此很難用實驗進行證明。單頂夸克的發現距1995年首次發現頂夸克已經過了大約14年的時間。

　　尋找單頂夸克的難度猶如大海撈針，因為每200億次質子?反質子碰撞中只有一次才能產生一個單頂夸克，更糟的是，這些非常罕見的信號還很容易與那些發生幾率高得多的其他“背景”進程相混淆。

　　美國能源部高能物理科學辦公室副主任丹尼斯?庫瓦博士認為，單頂夸克的發現是Tevatron計劃的一個重要里程碑，高靈敏度和成功的分析是尋找希格斯粒子的重要一步。

　　發現單頂夸克的難度并不亞于尋找希格斯玻色子，需要從很大的背景中提取一個極小的信號。開創了單頂夸克發現的先進分析技術目前也正被用于搜尋希格斯玻色子。此外，單頂夸克信號和希格斯玻色子信號具有相同的背景，單頂夸克本身就是尋找希格斯玻色子的一個背景。

　　為了發現單頂夸克，費米CDF和D0實驗室的科學家們一起合作，花了數年時間，對他們所記錄的質子?反質子碰撞實驗結果進行了單獨梳理。每個小組負責辨別最有可能發生單頂夸克的數千個碰撞事件。經過復雜的統計分析和建立詳細的背景模型，他們發現只有數百起碰撞事件會產生單頂夸克。

　　研究人員之前已經報告過關于尋找單頂夸克的初步研究成果，自此以后，研究人員分析了超過原先一倍以上的數據量，再加上頂尖的選擇和分析技術的采用，最終使這項發現成為了現實。對于每個實驗來說，從背景事件中誤判信號的概率目前僅為大約四百萬分之一，這使研究人員得以大膽宣稱發現的是真實的單頂夸克。