世界上最大的原子对撞机中发现奇怪的模式，这令物理学家兴奋不已

　　在世界上最大的原子对撞机上工作的科学家已经在他们的数据中发现了一个奇怪的模式，而当前的自然法则无法解释这个模式。

　　在日内瓦的大型原子对撞机（LHC）上进行的四次巨大对撞机实验之一，发现所谓的美容夸克（或底部夸克）的行为不符合我们根据最佳理论得出的基本方法。物质构成要素相互作用：标准模型。

　　如果古怪的粒子行为是真实的，而不仅仅是随机发生的，那么它对物理学家对物质的理解以及控制宇宙的基本规则具有重大意义。它可能导致发现新的自然基本力，或者用更深的理论代替标准模型。

　　“当我们第一次查看结果时，我们实际上在发抖，我们感到非常兴奋。我们的心跳加快了。” 伦敦帝国理工学院的米提什·帕特尔是这项实验的主要物理学家之一，他在一份声明中说。“现在说这是否真的偏离标准模型还为时过早，但是潜在的影响如此之大，以至于这些结果是我在该领域20年来所做的最令人振奋的事情。”

　　在大型原子对撞机内部一个17英里长（27公里）的地下环——质子以接近光速的速度滑动，然后相互撞击。结果？这些碰撞会形成新的，有时是奇特的颗粒。这些质子走得越快，它们所拥有的能量就越多。而且它们拥有的能量越多，生成的粒子就可以越重。像LHC这样的原子对撞机会通过寻找明显的衰变产物来检测可能的新粒子，因为较重的粒子通常寿命较短，并立即分解为较轻的粒子。

　　LHC的目标之一是测试标准模型，物理学家使用该数学模型描述宇宙中所有已知的基本粒子及其相互作用的力。尽管该模型自1970年代中期以来一直处于最终形式，但物理学家对此并不满意，并一直在寻找新的方法来对其进行测试，如果幸运的话，还会使其失败。

　　这是因为该模型尽管是我们对粒子物理学最全面，最准确的模型，但仍然存在巨大的空白，这使其完全无法解释重力来自何处，暗物质是由什么构成的，以及为什么还有如此之多的原因比宇宙中的反物质更重要。

　　该模型还预测，当较重的粒子分解时，它们应分解为电子的频率与分解为较重的表亲μ子的频率相同。这是因为标准模型将μ子视为与电子完全相同，除了μ子重约200倍。他们中的两个人和tau粒子一起组成了一个名为leptons的粒子动物园中的近亲家族。

　　但是自2014年以来，观察LHCb粒子衰变的物理学家表示，他们正在建立完全不同的画面，涉及到六种夸克的味道（构成质子和中子的那些微弱的小粒子，它们在原子核内run缩）：称为“美丽夸克”的粒子衰变，它产生电子的频率似乎远大于介子。这是标准模型的主要矛盾。但是首先，物理学家将需要毫无疑问地证明这一发现是真实的。

　　曼彻斯特大学（University of Manchester）的实验粒子物理学家，主持实验的LHC Beauty（LHCb）合作发言人克里斯·帕克斯（Chris Parkes）表示：“这确实是一个有趣的结果，但我们需要首先证明它具有统计学意义。” “如果您连续抛硬币五次，每次都落在尾巴上，那就有点奇怪了。如果您再翻转100次它仍然只落在尾巴上，那枚硬币就有些怪异了。”

　　帕克斯（Parkes）认为，结果只是a幸的可能性是千分之一。为了使合作伙伴宣布一个新发现，必须将这些几率缩小至1,000,000分之一。但是研究人员说，他们很快就能做到这一点。

　　帕克斯说：“通常，当您发现这样的结果时，您会想到：‘我们要建造一个新的对撞机‘，”他说，要继续寻找新的粒子，对撞机必须具有加速粒子的能力。甚至更高的能量。“真正令人兴奋的是，现在我们有了这个有趣的提示，我们已经在分析大量数据以寻找更多的迹象。”

　　LHCb目前也正在安装其探测器的下一代版本。明年，当该探测器投入使用时，Parkes预计它将对吸收高能碰撞过程中形成的粒子发出的辐射更加敏感。

　　尽管这一结果不确定，帕克斯说，当它与美容夸克衰老的其他有希望的结果结合在一起时，它导致了经营大型原子对撞机的研究组织CERN的谨慎兴奋气氛。

　　这是因为，如果结果为真，则可以用以前物理上未知的粒子或力的存在来解释。他说，其中一个例子可能是轻quar夸克，它是一种能够与轻子和夸克相互作用的粒子。另一种可能性是可能完全有一个全新的基本力量。

　　帕克斯说：“很棒的是，很多分析已经在进行中。” “我们不会在接下来的几周内谈论答案，但是我们也不会在等待多年。”