科学家在LHC碰撞点发掘了准则模子所不能说明的失常景象，这一景象在此前的两项熟练里都看到过，但要被称做一项发掘的话，还须要更多的数据扶助。

撰文伊丽莎白·吉布尼（ElizabethGibney）

翻译丁家琦

审校韩晶晶

大型强子对撞机（LHC）的LHCb熟练安装中一个μ子探测器的内景。图片泉源：CERN

科学家近期在大型强子对撞机（LHC）的数据中发掘了一个意思的记号，这或许会成为准则模子结实大厦上的第一条缺陷。

欧洲核子探索重心（CERN）的科学家在解析~年LHC搜罗的数据时，发掘B介子在特定的衰变流程中放出τ子的频次要高于放出μ子的频次（τ子和μ子和电子相同都属于轻子，但比电子重），而准则模子以为思虑到粒子品质差别后，衰变形成两种粒子的频次应当完整不异。该完毕马上颁发在这个月的《物理谈论快报》（PhysicalReviewLetters）上，而论文做家早在6月就将论文上传至预印本网站arXiv。

衰变率的这一差别是LHC底夸克（LHCb）熟练组发掘的，还不能当做一项新发掘来发布，由于它过于渺小，有或许不过统计上的一个摇动，在搜罗到越来越多的B介子衰变数据以后就会消散。在粒子物理畛域，发布一项新发掘常常须要5σ的统计学显著性（即与均匀值偏离5个准则差），而LHCb的这一记号惟独2.1个σ。

但物理学家照旧为此欢快激起，由于相同的反常景象在以前的两项熟练中也涌现过：美国SLAC国度熟练室的BaBar熟练组在年，以及日本高能加快器探索机构（KEK）的Belle熟练组在往年5月均报导过相同的完毕。伦敦帝国理工学院的物理学家米捷什·帕特尔（MiteshPatel）以为LHCb的完毕刚巧合适了前两个熟练的发掘，他也介入了LHCb的熟练。

“单个丈量熟练中的2σ差别不能阐述甚么，”同在LHCb做事，来自英国利物浦大学的粒子物理学家塔拉·希尔斯（TaraShears）说，“但经过不同的熟练和不同的人，在不同品种的衰变中发掘一系列2σ的差别，就果然很用意义了。”

新物理的曙光？

昨年，LHCb就发掘了一个相同的差别：在另一种B介子的衰变流程中，放出的电子频次高于μ子，显著性约为2.6σ。使人冲动的是，若是这两个完毕都是果然，它们能够用统一个新物理道理来说明。

比如说，若是假设存在另一种希格斯玻色子，它带有电荷，并且与衰变中牵涉到的种种粒子的彼此影响都各不不异，如此的话大概就可以说明这种差别。眼下最时髦的对准则模子理论的伸展是“超对称”（supersymmetry）理论，它就预言了这种希格斯玻色子的存在，只管帕特尔说这不过多种或许说明中的一种。

在LHC的另一个熟练组CMS做事的物理学家唐·林肯（DonLincoln）则暗示众人，这一“记号”很或许不过统计上的摇动，或是熟练虚浮定性被错估所形成的。但这么多个场合都涌现相同的记号，无疑值得引发科学家的留意。“这此中肯定有更多须要用心探索的细节。”他说。

这一发掘所基于的数据依然是LHC在~年第一轮运转时得到的数据，为了在往年6月起头的第二轮运转中补偿数目相当的数据，科学家还须要再等一年。与此同时，LHCb的探索团队还会试验其余相同的衰变流程数据，看看再有没有相同的差别形成。

LHC分为四个首要探测器：LHCb，CMS，ATLAS和ALICE。此中，其它两个安装CMS和ATLAS的科学家曾经在追赶他们本身的意思新发掘了。他们的职责是直接探求新粒子（LHCb则是经过张望新粒子对已知衰变流程的影响来直接探求它们），并且都在LHCb发掘疑似新粒子的能量界限内（约2TeV）发掘了不显然的“小峰”，有或许恰是由新粒子的衰变所致使，不过还没有满盈的凭证阐述CMS、ATLAS与LHCb发掘的粒子是统一种。ATLAS组的论文曾经发表在arXiv上，他们将统计显著性定为3.4σ。

自20世纪70年头以来，熟练曾经一次又一次地说明了准则模子的确实性，但它不能说明引力或暗物资等景象，这让许多物理学家以为它不过更强有力的理论的一个形似。帕特尔说，他以为LHCb的探索性完毕比以前其余设置的熟练完毕更可托，但唯有有更多的数据和解析扶助，不管哪个完毕最后被说明是果然，他城市很雀跃。“准则模子耸峙不倒的时候曾经过久了，因而不管它以甚么方法倒下，咱们城市很兴奋地接收。”

对于LHC在重启先后都在干甚么，请见《全球科学》年5月号《LHC2.0：以崭新的角度看六合》。

原文链接：

转载请注明:http://www.aideyishus.com/lktp/900.html