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欧核中心或发现标准模型外全新粒子

2017-04-21 10:31 来源:科技日报

  欧洲核子研究中心(CERN)官网18日发布消息,其负责监测粒子衰变过程的LHCb实验组,在B介子衰变中发现了与标准模型不符的偏差信号,预示着可能捕捉到标准模型以外的全新粒子。

  B介子由基本粒子夸克组成,可细分为4种,只能存在一万亿分之一秒,其衰变过程成为科学家们观测新粒子的间接方法。如果衰变的速度和细节偏离了标准模型的预测,就证明有新粒子介入,与B介子发生作用。

  LHCb实验组科学家在当天举行的CERN内部讨论会上公布了这一最新实验结果。他们发现,一种B介子在衰变为K介子的过程中,产生渺子(μ子)和反渺子的几率小于产生电子和正电子的几率,这种概率分布不均与标准模型的预测有所偏差。根据标准模型,衰变成渺子和反渺子与电子和正电子的概率应该均等。

  实验组成员、巴塞罗那自由大学约奎姆·马蒂亚斯说:“之前我们已经发现5次类似偏差,加上这次观测到的B介子衰减偏差,对这一系列偏差的最好解释就是:存在一种新的粒子。”

  标准模型是现代粒子物理学的基石,其61种基本粒子中的最后一个——希格斯玻色子已在2012年由大型强子对撞机(LHC)找到,但物理学家们一直渴望能发现存在于标准模型以外的新粒子和新物理现象。部分科学家对这次新数据提出假设,认为这种标准模型以外的第一个新粒子可能是Z9玻色子;还有科学家则假设其为一种夸克与电子的结合体,即轻子夸克(Leptoquark)。

  马蒂亚斯认为,这是个值得召开新闻发布会的重大发现,但其他物理学家谨慎表示,这次偏差只有2.2到2.5个西格玛,距离得出肯定结论要求的5个西格玛以上还差很远,需要进一步观察类似衰变,以验证这些偏差线索究竟是统计学波动,还是新粒子存在的证据。下个月即将恢复工作的LHC,会提供进一步数据,答案即将揭晓。

(责任编辑:王蔚)

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