7月21日，據(jù)塔斯社消息，歐洲核子研究中心(CERN)的物理學(xué)家在大型強(qiáng)子對撞機(jī)的數(shù)據(jù)中，首次發(fā)現(xiàn)一種破紀(jì)錄的罕見衰變痕跡，這種衰變每1億次重σ超子粒子衰變中才會(huì)出現(xiàn)一次。科學(xué)家們在《物理評論快報(bào)》發(fā)表文章稱，對這一過程的研究再次證實(shí)了粒子物理學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)模型。

研究人員表示，他們首次追蹤了σ超子衰變?yōu)橘|(zhì)子、反μ子和μ子的過程，并確定了此類衰變的精確頻率，證實(shí)了這種粒子毀滅場景的罕見性。觀測結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)模型預(yù)測完全一致，該模型排除了在這些罕見事件中存在“新物理”的可能性。

這一發(fā)現(xiàn)由大型強(qiáng)子對撞機(jī)(LHCb)的科研團(tuán)隊(duì)做出。LHCb設(shè)施旨在研究包含“美麗”的b夸克的粒子衰變。21世紀(jì)初，物理學(xué)家首次發(fā)現(xiàn)包含b夸克的粒子和反粒子性質(zhì)可能存在巨大差異的證據(jù)，這或許能解釋宇宙中反物質(zhì)的缺失，也是科學(xué)家研究這些粒子的動(dòng)機(jī)。

除含b夸克的粒子外，LHCb設(shè)施還監(jiān)測其他不穩(wěn)定重粒子的衰變，包括由一個(gè)“奇異”s夸克和兩個(gè)上夸克或下夸克組成的σ超子。二十年前，美國科學(xué)家提出，這些重粒子最罕見的衰變，即變成質(zhì)子、μ子和反μ子的“三重態(tài)”過程，可能包含超出粒子物理標(biāo)準(zhǔn)模型的物理過程線索。

LHCb科學(xué)團(tuán)隊(duì)在分析2016 - 2018年LHC第二周期收集的數(shù)據(jù)時(shí)，首次探測到約230次此類極其罕見的σ - 超子衰變。這些衰變足以證明σ - 超子確實(shí)以這種方式衰變，并確定了其“分支比”，即σ - 超子衰變?yōu)橘|(zhì)子、μ子和反μ子的概率。

該數(shù)值與理論家預(yù)測的億分之一概率相吻合，再次證實(shí)了粒子物理學(xué)標(biāo)準(zhǔn)模型的有效性，排除了這些罕見衰變可能受未知自然力和該理論未預(yù)測過程影響的可能性。科學(xué)家總結(jié)稱，這大大縮小了“新物理學(xué)”的搜索范圍。