第四代夸克是稳定的吗？

新一代亚稳夸克的存在可以嵌入到异质弦的现象学中，并伴随一种仅该新一代所具有的新的长程相互作用。我们讨论了早期宇宙中的原初夸克产生、其随后的宇宙学演化和天体物理效应，以及在当前或未来加速器中可能的产生。如果宇宙中第四代夸克具有电荷对称性，它们可以储存在中性介子、双正电荷重子中，而所有双负电荷的“重子”则与 He-4 结合形成中性原子尺度的类原子态。所有这些异常稳定粒子的存在可能避开当前的实验限制，但接近当前和未来的实验测试范围。由于与 He-4 的核结合，电荷为 +1 的第四代原初最轻重子也可以避开关于氢异常同位素的实验上限，同时与锂异常同位素的上限相容。虽然第四代夸克强子很稀有，但它们的存在可能在宇宙射线、μ子和中微子通量以及宇宙电磁谱中近乎被探测到。在电荷不对称的情况下，第四代过量的（亚）稳定反上夸克与 He-4 结合形成特定的核相互作用形式的暗物质（DM），可为暗物质问题提供一个非平凡的解。这种暗物质候选者在大型结构形成中的作用令人惊讶地接近温暗物质（Warm Dark Matter）。它催化大爆炸核合成中的原初重元素产生，并引发我们周围新型核转变。