瑞士欧洲核子研究中心的研究人员发现了一种前所未见的亚原子过程“比著名的希格斯粒子更难找到”，它可以成就或打破我们对宇宙的理解。
通过结合大型强子对撞机 (LHC) 上两个独立实验的结果，研究人员能够检测到一种极其罕见的粒子衰变，这种粒子被称为奇怪的 B (Bs) 介子，变成了两个 μ 子，这是粒子物理学预测，这种情况只会发生十亿次中的四次——这与实验发现的情况差不多。
研究小组成员之一、美国雪城大学的谢尔顿·斯通 (Sheldon Stone) 表示：“令人惊奇的是，这一理论预测如此准确，更令人惊奇的是我们能够实际观察到它。”在新闻稿中。 “这是大型强子对撞机和这两项实验的伟大胜利。”
研究结果表明，已发表于自然，来自对撞机紧凑型介子螺线管（CMS）和大型强子对撞机美（LHCb）实验收集的2011年和2012年数据的分析。 两者都研究粒子的性质，以便在标准模型中找出漏洞——我们依靠这组方程来解释宇宙中粒子的行为和相互作用。
尽管标准模型自 70 年代以来一直主导粒子物理学，但它仍然无法解释引力，，或者宇宙诞生之初粒子的行为，所以科学家们一直在寻找方法测试这些方程的极限并对其进行扩展。
为此，他们观察亚原子粒子的衰变，并将结果与标准模型的预测进行比较——任何偏差都可能是新物理学正在发挥作用的证据，例如新粒子或新力，可以帮助我们理解一些突出的奥秘。宇宙。 但到目前为止，随着发现这是最著名的示范。
“许多提出扩展标准模型的理论也预测 Bs 衰减率会增加，”乔尔·巴特勒说 乔尔·巴特勒参与CMS实验的美国费米实验室物理学家。 “这一新结果使我们能够折扣或严格限制大多数理论的参数。任何可行的理论都必须预测足够小的变化，以适应剩余的不确定性。”
然而，虽然 Bs 介子结果“大部分符合”标准模型的预测，但它的偏差足以表明可能存在一些有趣的事情，可以通过更多数据来放大。
“这与标准模型的预测相差不远，但它低得足以让我们质疑，”巴特勒说。 “今年春天我们一直在获取更多数据，并希望最终确定其价值。当我们从大型强子对撞机的下一次运行中获得两到四倍的数据时，事情将开始变得非常有趣。”
更有趣的是，研究人员还发现了另一种更为罕见的 B 介子（称为非奇异 B 介子）衰变为两个 μ 子的证据 - 预计这种情况每 100 亿个介子中只会发生一次腐烂。 同样，初始数据大部分与标准模型的预测相匹配，但置信水平较低。
B 介子对科学家来说很着迷，因为它们可以帮助解释宇宙中物质存在的原因。 理论上，应该会产生等量的和物质，它们本应在接触时相互湮灭。
“Bs 介子在物质和反物质对应物之间振荡，这一过程于 2006 年在费米实验室首次发现，”斯通说。 “研究 B 介子的特性将有助于我们了解宇宙中物质和反物质的不平衡。”
随着大型强子对撞机终于重新启动今年早些时候，我们很高兴看到接下来会发生什么。
