大型強子對撞機檢測到B介子衰變
- 發佈時間：2015-05-14 01:30:45 來源：科技日報 責任編輯：羅伯特
科技日報北京5月14日電 （記者張夢然）14日出版的英國《自然》雜誌上一篇粒子物理學報告稱，科學家在歐洲核子研究中心（CERN）地下的大型強子對撞機（LHC）中，檢測到了中性B介子粒子極為罕見的衰變。自從粒子物理標準模型預測到這種衰變，物理學家尋找該衰變過程的證據已經超過了30年。此次新的觀測結果證實了標準模型做出的預測。科學家們希望，在LHC進行的新實驗可以準確探究這種衰變的特性。
基本粒子是人們已能認知的組成物質的最基本結構，粒子物理的標準模型描述了基本粒子的屬性和它們之間的相互作用。通過測試標準模型做出的理論預測，可以檢測標準模型的準確性或是對其作出一定修正，以便回答一些當前無法用標準模型解釋的問題，例如，反物質的起源。
此次在瑞士日內瓦，物理學家們發現中性B介子衰變成μ子（muon，類似電子但更重，可被想像成一個“加重版”的電子），這提供了對於粒子物理標準模型準確性的嚴格測試，因為這種衰變對於模型的不完整之處非常敏感。以往的實驗也曾有發現這種衰變的證據，但是此次是由LHC的兩個探測器——緊湊μ子線圈（CMS）和LHC底夸克實驗負責採集和分析的，兩組實驗獲得的數據提供了對衰變速率的測量資訊，其結果與標準模型作出的預測一致。同時，這個實驗的觀察和分析結果，也對標準模型的擴展帶來了一定的約束。
研究人員寄希望於LHC進行的新實驗可以更為準確地探究這種衰變的特性。在經過兩年的升級和準備後，LHC于上個月正式重新啟動，並在本月稍早時間進行了重啟後首次撞擊，為其6月份將展開的第二階段對撞實驗做準備。屆時，其質子束流的總能量將達創紀錄的13萬億電子伏特。
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