
廣角照片中的 NA62 實驗。 歐洲核子研究組織
在過去的 100 年裡,粒子物理學將我們對自然世界的理解推向越來越深。 我們越來越多地看到主流理論的局限性,因此為了探索超出我們目前理解範圍的事物,科學家們會關注最罕見的事件。
其中,有一種特殊的粒子衰變,每兆只發生幾次。 所討論的粒子稱為吃。 構成我們的原子中心的質子和中子由三個夸克組成,而卡子則由兩個夸克組成。 這些粒子是在加速器中產生的,但它們也以宇宙射線的形式落在我們所有人身上。 物理學家對這些介子特別感興趣,因為這些討厭的小粒子被發現違反了幾條物理守恆定律——這總是令人興奮的。
人們希望,在極為罕見的衰變中,奇異物理的某些影響將會變得明顯。 這NA62實驗歐洲核子研究組織(CERN)正是對此進行了研究,現在他們報告了對兩年數據的分析。 研究小組確實看到了這種極其罕見的 kaon 衰變,其中 kaon 變成了一個π介子(另一種雙夸克粒子)和兩個中微子。
在 6 兆次 kaon 衰變中,研究小組檢測到了其中 17 個特殊事件。 測量結果的精度為 30%,與粒子物理標準模型基本一致。
「這種 kaon 衰變過程被稱為‘黃金通道’,因為它既極其罕見,又在標準模型中得到了很好的預測。 伯明翰大學粒子物理學家兼 NA62 發言人克里斯蒂娜·拉澤羅尼 (Cristina Lazzeroni) 教授在一份聲明中表示:陳述。
「這是我們第一次能夠獲得這種衰變過程的重要實驗證據。 這是一個激動人心的時刻,因為它是捕捉衰減的精確測量並識別與標準模型可能存在的偏差的基本一步。
該合作計劃從明年到 2024 年收集更多數據。 更大的數據集有望將精度提高到 10% 左右。 目前,尚不清楚這是否足以看到與標準模型的偏差,但研究人員已經在研究如何進一步提高精度,並更多地了解超出我們物理理論的東西。