
物理学家在世界上最大的原子粉碎器内测量了极为稀有的粒子衰变 - 这一发现增强了粒子物理学的主要模型,并且对未发现的颗粒几乎没有任何空间,超出了这一理论。
内部大型强子对撞机(LHC)是法国和瑞士下一个17英里长的(27公里)的圆形隧道,将颗粒加速到光速接近光速,然后将其粉碎在一起。这些碰撞引起了一系列的行人颗粒以及一些异国情调的稀有性。这是这些稀有粒子之一,称为b-sub-s,该物理学家最近测量了。
B-Sub-S颗粒由夸克的两种口味制成:底部夸克和反震动夸克(与奇怪夸克的反物质对应物)。它们在LHC内部创建后仅持续很短的时间,迅速腐烂成较轻的颗粒。现在,物理学家说,他们已经观察到B-Sub-S颗粒腐烂成两个称为Muons的颗粒(电子的表兄弟)。 [超越希格斯:可能潜伏在宇宙中的5个难以捉摸的颗粒这是给
这种衰减过程是由主要的粒子物理理论预测的,称为标准型号,预计每十亿次腐烂只会发生大约三次。 LHC上的两个实验 - CMS(紧凑型MUON电磁阀)和LHCB(LHCBEAUTY)项目 - 现在已经测量了足够多的这些衰减,以发现该过程确实确实以这种速度完全发生了。
伊利诺伊州巴达维亚的费米国家加速器实验室的CMS物理学家乔尔·巴特勒(Joel Butler)在一份声明中说:“这是标准模型的胜利。” “但是我们知道标准模型是不完整的,因此我们一直试图找到不同意它的东西。”
一些科学家一直希望LHC能够测量比标准模型预测的频率稍微或多或少的频率,这可能表明有未发现的颗粒在某种程度上干扰。
物理学家说,超越标准模型的粒子将是一个受欢迎的发现,因为该模型目前无法解释暗物质或许多其他自然之谜。一些物理学家怀疑宇宙的栖息地比理论所描述的更多的粒子,例如一个被称为颗粒的粒子的杂货超对称性- 但是到目前为止,这些粒子一直难以捉摸。
锡拉丘兹大学的LHCB物理学家谢尔顿·斯通(Sheldon Stone)说:“这是寻找新物理学的地方。” “与预测速率的小偏差将牢固确定新力量或颗粒的存在。”
到目前为止,LHC的观察结果与标准模型的期望非常匹配,但是仍然有一些新物理的摆动空间。将来,研究人员希望将B-Sub-S与Muon衰减与另一个称为B-Sub-D的腐烂进行比较,该粒子具有底部的夸克和抗羽流夸克。
预计后一种粒子比B-Sub-S更少会腐烂成两个μ子,因此物理学家将不得不等待更多数据才能研究此过程。
LHC目前已关闭以进行升级,但应在2015年以更高的能量重新启动,这将使更多的碰撞发生,进而为研究人员提供更多数据。
LHC研究人员今天(7月19日)在瑞典斯德哥尔摩的EPS-HEP会议上宣布了新发现。
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