
来自世界上最大的原子粉碎器的极为罕见的粒子测量可能会对一个流行的理论提出怀疑,即有关宇宙的基本构建基块,包括暗物质。
来自瑞士大型强生对撞机(LHC)的物理学家首次测量了一种特定类型的粒子转化,发现它发生的粒子物理学主要理论的频率差不多。标准型号。
该测量只是初步的 - 研究人员没有收集足够的数据来成为他们所看到的不仅是随机发生的。尽管如此,最初观察结果与标准模型预测非常吻合的事实并不是科学家所谓的“新物理学”的希望,例如标准模型未预测的新粒子。
新物理学最受欢迎的理论之一是“超对称性“ - 所有已知的亚原子颗粒都尚未观察到“超级零件”的颗粒。如果存在这些超级零件,它们可以帮助解释一些持续存在的物理神秘之谜,例如暗物质的本质,一种被认为是宇宙中四分之一的无形物质。实际上,科学家认为暗物质可能是尚未被忽略的暗物质,这些粒子可能尚未被占据。
虽然今天(11月12日)的新测量是由大型强子对撞机的物理学家报道的LHCB实验,不反驳这个想法,也不支持它。 [照片:世界上最大的原子粉碎机(LHC)这是给出的
“许多新物理学理论都受到标准模型预测和观察率之间非常好的匹配的艰苦打击,”粒子物理学家托马索·杜里戈(Tommaso Dorigo在他的博客上。
有史以来最稀有的
LHCB科学家报告说,他们观察到了称为b_s(“ b-sub-s”)介子的粒子的迹象,这些粒子是由底部的反夸克制成的,与一个奇怪的夸克(“底部”和“奇怪”是夸克的两种风味,而反夸克是正常问题的反物质伙伴粒子,是正常问题的反物质伙伴粒子),腐烂了两种粒子,称为两个粒子。
B_S介子是不稳定的颗粒,通常在地球上发现,但有时会在质子互相撞到质子附近时彼此粉碎时会产生LHC的17英里(27公里)地下环。产生的爆炸产生了众多的外来颗粒,包括大量的B_S介子。
预计通过标准模型将这些粒子腐烂成对成对的muon,但很少非常非常,很少 - 每10亿个B_S介子的总衰减中约为三倍。通常,这些粒子转变为其他事物。
粒子物理实验,包括现已退休的伊利诺伊州的Tevatron Collider,一直在寻找这种衰变二十年了,直到现在一直没有运气。今年3月,LHCB物理学家宣布对衰减发生的频率放置限制,但现在他们报告了其发生的第一个证据。
理论物理学家兰斯·迪克森(Lance Dixon)说:“这证明了他们挑选这种极为罕见的衰减模式并显然看到信号的能力。”
但是,需要收集更多数据,以确认LHCB科学家的衰减确实发生了,确实发生了。
超对称颗粒
LHCB的这种初步测量发现,罕见的衰减过程发生在每10亿次衰减中约为3.2倍,非常接近3个预测值。如果此过程的频率与标准模型的投影大不相同,则可能表明新粒子(例如超对称伙伴)会影响该过程。例如,某些模型预测超对称颗粒会增加这种类型的衰减频率。
迪克森告诉《生命科学》:“目前,测量的核心价值非常接近标准模型预测的核心价值。” “这意味着这些超对称颗粒的质量要么比乐观主义者以前怀疑要么重,要么对[超对称粒子质量]抑制这些信号的光谱有些有趣。”
尽管如此,研究人员并没有放弃寻找新物理学,超出了标准模型的预测,他们只需要更深入地研究。
LHCB发言人Pierluigi Campana在一份声明中说:“我们的测量结果并不是超对称性的,但强烈限制了。” “这种测量是对标准模型的一种检查,如今看起来比昨天更健康。”
Campana补充说:“我们认为,来自LHC和更复杂的分析的新数据最终将使我们能够在标准型号的装甲中找到一个奇数。”
LHCB科学家今天在日本京都的强子撞机粒子研讨会上报告了他们的结果。
在Twitter上关注Clara Moskowitz@claramoskowitz或生命科学@livescience。我们也在Facebook和Google+。