CERN के LHCb प्रयोग के भौतिकविदों ने एक कण क्षय का पहला साक्ष्य पाया है जो लगभग हर 10 अरब मामलों में एक बार होता है, जिससे 1984 में शुरू हुई खोज समाप्त होती है।
10 अरब घास के ढेरों में एक सुई
क्षय को B0 से दो म्यूऑन के रूप में लिखा जाता है: एक B0 मेसॉन, जो ब्यूटी क्वार्क वाला अल्पकालिक कण है, म्यूऑन की एक जोड़ी में बदल जाता है, जो इलेक्ट्रॉन के भारी चचेरे भाई हैं। मानक मॉडल के अनुसार यह लगभग हर 10 अरब B0 क्षय में एक बार होना चाहिए।
CLEO प्रयोग ने 1984 में दर पर पहली ऊपरी सीमा तय की थी। तब से पीढ़ियों के डिटेक्टरों ने देखा है। LHC टकरावों में ब्यूटी क्वार्क भारी संख्या में उत्पन्न होते हैं लेकिन केवल लगभग 1.5 ट्रिलियनवें सेकंड तक जीवित रहते हैं, इसलिए संकेत को विशाल पृष्ठभूमि से बाहर निकालना पड़ता है।
तीन सिग्मा, पांच नहीं
परिणाम की सांख्यिकीय महत्व 3.2 सिग्मा है। यह साक्ष्य माना जाता है लेकिन उस पांच सिग्मा से कम है जो कण भौतिकी किसी चीज को खोज कहने से पहले आवश्यक मानती है।
केवल नए डेटा में, टीम ने शाखा अंश को लगभग 1.26 प्रति 10 अरब क्षय पर मापा, जिसमें लगभग 0.5 की सांख्यिकीय अनिश्चितता थी। सहयोग ने संबंधित B0s से दो म्यूऑन क्षय के बेहतर माप भी रिपोर्ट किए। पेपर फिजिकल रिव्यू एक्स में प्रकाशनाधीन है।
यह क्यों मायने रखता है
दुर्लभ क्षय उन कणों के प्रति संवेदनशील होते हैं जिन्हें किसी ने नहीं देखा। नई भौतिकी जो ब्यूटी क्वार्क से जुड़ती है, दर को मानक मॉडल के अनुमान से दूर कर देगी। अब तक माप अनुमान से मेल खाता है, जो अपने आप में उपयोगी है: यह उन मॉडलों को सीमित करता है जो बड़े प्रभाव की उम्मीद करते थे।
सहयोग के एक सदस्य ने सटीकता को ज़ेप्टोवर्स के दरवाजे पर दस्तक बताया। हाई-लुमिनोसिटी LHC उन्नयन से अधिक डेटा माप को पांच सिग्मा से आगे बढ़ाना चाहिए और त्रुटि सीमाओं को कसना चाहिए।
यह परिणाम यह भी दिखाता है कि खोज शुरू होने के बाद से क्षेत्र कितना आगे बढ़ा है। 1984 में सवाल था कि क्या ऐसा क्षय बिल्कुल मौजूद है। अब सवाल यह है कि क्या इसकी दर सिद्धांत से दूसरे दशमलव स्थान तक मेल खाती है, जहां नए कणों के संकेत दिखाई देंगे।