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從物理學的角度來看,一個難以理解的現像被揭示了

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在大型強子對撞機的 LHCb 探測器上工作的物理學家發現了一種在現代物理學框架內無法解釋的現象——標準模型,它描述了所有已知粒子的特性。

15 月,一組科學家公佈的數據顯示,魔夸克(b-夸克)衰變為 μ 子的頻率比衰變為 μ 子相關粒子(電子)的頻率低 200%。 標準模型無法解釋這一點,標準模型預測 μ 子和電子之間只有一個差異,比它的“雙胞胎”輕 倍。 換句話說,魔夸克必須衰變為具有相同頻率的μ子和電子。 然而,當時實驗數據和標準模型之間的差異是三個西格瑪或三個標準差,這在粒子物理學中不足以最終判斷一個發現。

b夸克
介子和電子(在藝術家看來)

為了讓物理學家能夠談論干擾 b 夸克衰變為 μ 子的未知力的存在,有必要達到 30 sigma 的結果,此時差異是由偶然性引起的概率會更小超過百萬分之一。 儘管這項新研究未能達到這一目標,但科學家們觀察到了同樣的現象:魔夸克衰變為 μ 子的頻率比它們衰變為電子的頻率低 2%。 理論和實驗之間的差異大約是兩個標準差,或大約兩個西格瑪。 換句話說,統計錯誤的概率剛剛超過 %。

升級的 LHCb 探測器
升級的 LHCb 探測器

據科學家稱,現代化的 LHCb 探測器的投產將有助於證實或反駁這些數據,這將不得不收集額外的數據並提供額外的統計數據。

儘管迄今為止標準模型已經通過了所有的實驗測試,但科學家們知道它是不完整的。 它不包括引力相互作用,也沒有描述可以解釋暗物質存在的粒子,暗物質對宇宙中的普通物質產生了觀測到的影響。 最近,關於標準模型之外的新物理學的數據越來越多,但迄今為止,科學家們還沒有找到它存在的明確證據。

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