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LHCb分辨出罕见衰变信号,仍需进一步确认

· BehindLines 编辑部

LHCb合作组于2026年11月3日宣布,在欧洲核子研究中心CERN的大型强子对撞机上获得一种极罕见衰变的迹象。这一过程把Bd介子转变为一个缪子及其反粒子。结果的统计显著性为3.2个标准差,按该领域惯例足以称为证据,但尚未达到通常用于宣称观测成立的5个标准差。此次公告并没有确立一种新粒子的存在。

被研究的介子含有一个底夸克和一个反下夸克。缪子与电子类似,但质量更大。理论预计,这种特定转变在相关介子的衰变中约每百亿次出现一次。正因为如此罕见,来自未知粒子的微小贡献也可能改变其概率。测量与理论一致,同样可以限制某些新粒子的可能性。

据CERN说明,仅使用2024年和2025年的数据,显著性为3.0个标准差;加入2011年至2018年的数据后,达到3.2个标准差。这个数字描述信号相对于背景情形的统计强度,既不是粒子的尺寸,也不是这种衰变所占的比例。它也不表示理论有3.2%的概率是错误的。

牛津大学强调了探测器升级的作用。自2024年起,LHCb记录碰撞的速度最高可达此前的五倍。更好的粒子识别和机器学习技术,有助于从其他过程中分离出所寻找的事件。这些工具提高测量的灵敏度,却不会自动把一个迹象变成一项发现,统计门槛仍然需要更多数据支持。

这一课题的历史也要求谨慎。LHCb和CMS在2015年的联合分析中曾声称看到该衰变的迹象,但后续更新没有确认。据CERN称,新结果是首次由单一实验取得的证据。CERN与牛津大学的公告依托同一个合作组,并不是两项独立实验。继续积累数据,有望检验信号是否持续,并最终可能达到正式观测所需的门槛。

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