這大型強子對撞機在中斷三年后將于周五恢復，預計將解決一個科學問題，即是否存在可能表明存在第五種基本自然力的神秘異常。

令人費解的結果 我去年提到過 他重新燃起了希望，20 英里長的對撞機可以在十多年后進行第二次大規(guī)模發(fā)現(xiàn)。希格斯玻色子.

倫敦帝國理工學院的粒子物理學家米特什·帕特爾博士說：“我們將以更加樂觀的態(tài)度參加這場比賽，”他的團隊去年負責這項研究。

到目前為止，在大型強子對撞機中發(fā)現(xiàn)的一切——包括希格斯粒子——都符合所謂的 標準格式. 自1970 年代以來，這一直是粒子物理學的指導理論，但眾所周知，它是不完整的，因為它無法解釋一些物理學最深奧的謎團，例如暗物質的性質。

但，在LHCb 實驗中收集的數(shù)據(jù)是瑞士Cern 的四個大型粒子探測器之一，它似乎顯示粒子的行為方式無法用標準模型解釋。

該實驗著眼于稱為美夸克的粒子的衰變，預計這些粒子將以相同的速率衰變?yōu)殡娮蛹捌涓氐谋碛H，μ子。然而，美夸克的μ 子數(shù)量似乎減少了15%，這表明一個未知因素——可能是一種新的力量——正在改變天平。兩個最佳候選者包括假設的載力粒子，稱為輕夸克或Z 素數(shù)。

“賭注非常高，”帕特爾說。“如果我們確認這一點，那將是一場我們從未見過的革命——當然是在我的生活中。你不想把它搞砸。”

在2018 年關閉大型強子對撞機進行升級之前，該團隊收集了足夠的數(shù)據(jù)，表明偶然發(fā)生結果的幾率大約為一千。但粒子物理學的黃金標準要嚴格得多，置信水平為3.5 米，這意味著在宣布發(fā)現(xiàn)之前需要更多數(shù)據(jù)。還有一種長期存在的可能性，即一些未知的實驗缺陷可以解釋結果。

“當你向粒子物理學家展示這個結果時，他們的第一反應是'你們搞砸了'，而不是一股新的自然力量，”帕特爾說。“我們物理學家喜歡超越確定性，走出另一邊。”

在過去的一年里，由于在其他實驗(包括最近的實驗)中看到的超出標準模型的更多有趣的物理學暗示，人們的期望有所增加。美國費米實驗室無法解釋的結果.

“現(xiàn)在似乎有一組松散的細絲，”倫敦大學學院的約翰·巴特沃思教授說，他正在從事大型強子對撞機的阿特拉斯實驗。“這讓我開始思考這場比賽或下一輪比賽可能會有所收獲。”

巴特沃斯說，如果大型強子對撞機未能探測到超出標準模型的新科學，那并不代表失敗，但會使該領域“有點進退兩難”，不知道下一步該往哪里看。

第三輪預計將持續(xù)到2026 年，升級后包括安裝額外的強大磁鐵，旨在將對撞機內(nèi)的質子壓縮成更精細、更密集的光束。這將增加加速器內(nèi)的粒子碰撞率，這意味著科學家將能夠更準確地監(jiān)測罕見事件。

美國杜克大學的實驗粒子物理學家、大型強子對撞機阿特拉斯實驗研究小組的聯(lián)合主席阿舒托什·科特瓦爾說：“發(fā)現(xiàn)新想法的潛力仍然很大。” “我們目前收集的數(shù)據(jù)只有總數(shù)的十分之一。我們計劃。現(xiàn)在灰心還為時過早。”