科学家检测罕见介子衰变为30年前理论预测

科技日报张梦然2015年05月14日14:50

[摘要]14日出版的英国《自然》杂志上一篇粒子物理学报告称,科学家在欧洲核子研究中心(CERN)地下的大型强子对撞机(LHC)中,检测到了中性B介子粒子极为罕见的衰变。

基本粒子是人们已能认知的组成物质的最基本结构，粒子物理的标准模型描述了基本粒子的属性和它们之间的相互作用

14日出版的英国《自然》杂志上一篇粒子物理学报告称，科学家在欧洲核子研究中心（CERN）地下的大型强子对撞机（LHC）中，检测到了中性B介子粒子极为罕见的衰变。自从粒子物理标准模型预测到这种衰变，物理学家寻找该衰变过程的证据已经超过了30年。此次新的观测结果证实了标准模型做出的预测。科学家们希望，在LHC进行的新实验可以准确探究这种衰变的特性。

基本粒子是人们已能认知的组成物质的最基本结构，粒子物理的标准模型描述了基本粒子的属性和它们之间的相互作用。通过测试标准模型做出的理论预测，可以检测标准模型的准确性或是对其作出一定修正，以便回答一些当前无法用标准模型解释的问题，例如，反物质的起源。

此次在瑞士日内瓦，物理学家们发现中性B介子衰变成μ子（muon，类似电子但更重，可被想象成一个“加重版”的电子），这提供了对于粒子物理标准模型准确性的严格测试，因为这种衰变对于模型的不完整之处非常敏感。以往的实验也曾有发现这种衰变的证据，但是此次是由LHC的两个探测器——紧凑μ子线圈（CMS）和LHC底夸克实验负责采集和分析的，两组实验获得的数据提供了对衰变速率的测量信息，其结果与标准模型作出的预测一致。同时，这个实验的观察和分析结果，也对标准模型的扩展带来了一定的约束。

研究人员寄希望于LHC进行的新实验可以更为准确地探究这种衰变的特性。在经过两年的升级和准备后，LHC于上个月正式重新启动，并在本月稍早时间进行了重启后首次撞击，为其6月份将展开的第二阶段对撞实验做准备。届时，其质子束流的总能量将达创纪录的13万亿电子伏特。

[责任编辑：sorazhang]

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