夸克对撞衰变出现异常 新物理学要来了？

　　科学家永远无法确定地猜到大型强子对撞机（LHC）里面的碰撞过程将产生什么奇异的粒子。这正是这项实验总是吸引大量同行关注的原因。

　　在标准模型框架下，已知的构成物质的基本粒子之一夸克有六个味态，包括上（up）、下（down）、顶（top）、底（bottom）、粲（charm）和奇（strange）。其中底夸克在对撞实验的衰变过程，应该产生等量的电子或渺子（muon，也写作μ子）。然而，新实验发现了不符合这一预测的异常情形。

　　“我们第一次看到这些数据的时候，几乎激动得颤抖，心跳都加速了。”参与这项研究的物理学家英国伦敦帝国学院（Imperial College London）的帕特尔（Mitesh Patel）说，“虽然说这项发现违背标准模型还有点早，但这是我在这个领域研究20年来最令人激动的发现。”

　　标准模型是现在物理界用于解释世界的支柱理论之一，描述了构成世界上所有物质的基本粒子，以及它们之间的作用力。但是现在，科学家意识到这个理论在解释暗物质的构成，以及为什么这个世界正物质和反物质具有不对称性等方面遇到很大的障碍。

　　为了解答这些困惑，科学家使用大型强子对撞机不断进行实验，寻找标准模型之外的物质。

　　大型强子对撞机是世界上最强的粒子对撞实验设施，能够把亚原子粒子加速到接近光速后进行碰撞。这样的撞击能产生各种新奇的粒子，物理学家不断进行记录、分析、研究。

　　标准模型认为电子和渺子就像一个家族内近亲，除了质量存在微小的差异之外，其它特性都差不多，因此推测由大型强子底夸克对撞机实验产生的夸克，衰变成渺子和电子的几率应该是一样的。

　　可是近期的实验发现一种含有反底夸克的介子——B介子（B meson）衰变成电子的几率超过渺子，不符合标准粒子模型的预测。

　　最后，研究介绍了这些数据结果是否为巧合几率的计算方法。他们说，粒子物理实验的黄金法则要求，实验结果是“巧合”的几率必须低于350万分之一，才能宣布是确凿的结果。而这些数据是“巧合”的几率为千分之一，所以研究人员表示，现在宣布任何确凿的结论还太早。

　　这份研究报告3月22日发表于预印网arXiv。