นักฟิสิกส์ในการทดลอง LHCb ของ CERN พบหลักฐานแรกของการสลายอนุภาคที่เกิดขึ้นประมาณหนึ่งในทุกๆ หมื่นล้านกรณี ปิดการค้นหาที่เริ่มต้นในปี 1984
เข็มในกองฟางหมื่นล้าน
การสลายนี้เขียนว่า B0 เป็นมิวออนสองตัว: บีมีซอน อนุภาคอายุสั้นที่มีควาร์กบิวตี เปลี่ยนเป็นมิวออนคู่ ญาติที่หนักกว่าของอิเล็กตรอน แบบจำลองมาตรฐานคาดการณ์ว่าสิ่งนี้ควรเกิดขึ้นประมาณหนึ่งในทุกๆ หมื่นล้านการสลาย B0
การทดลอง CLEO กำหนดขีดจำกัดบนแรกของอัตรานี้ในปี 1984 เครื่องตรวจจับหลายรุ่นได้ค้นหาตั้งแต่นั้นมา ควาร์กบิวตีถูกผลิตในจำนวนมหาศาลในการชนกันของ LHC แต่มีอายุเพียงประมาณ 1.5 ล้านล้าน分之一วินาที ดังนั้นสัญญาณจึงต้องถูกดึงออกมาจากพื้นหลังมหาศาล
สามซิกมา ไม่ใช่ห้า
ผลลัพธ์มีนัยสำคัญทางสถิติที่ 3.2 ซิกมา ซึ่งนับเป็นหลักฐานแต่ยังไม่ถึงห้าซิกมาที่ฟิสิกส์อนุภาคกำหนดก่อนจะเรียกสิ่งใดว่าการค้นพบ
ในข้อมูลใหม่เพียงอย่างเดียว ทีมวัดสัดส่วนการแตกแขนงได้ประมาณ 1.26 ต่อหมื่นล้านการสลาย โดยมีความไม่แน่นอนทางสถิติประมาณ 0.5 ความร่วมมือยังรายงานการวัดที่ดีขึ้นของการสลาย B0s เป็นมิวออนสองตัวที่เกี่ยวข้อง บทความอยู่ระหว่างการตีพิมพ์ใน Physical Review X
เหตุใดจึงสำคัญ
การสลายที่หายากมีความไวต่ออนุภาคที่ไม่มีใครเคยเห็น ฟิสิกส์ใหม่ที่เชื่อมโยงกับควาร์กบิวตีจะเปลี่ยนอัตราให้เบี่ยงเบนจากที่แบบจำลองมาตรฐานคาดการณ์ จนถึงตอนนี้การวัดสอดคล้องกับการคาดการณ์ ซึ่งมีประโยชน์ในตัวเอง: มันจำกัดแบบจำลองที่คาดหวังผลที่ใหญ่กว่า
สมาชิกคนหนึ่งของความร่วมมืออธิบายความแม่นยำว่าเป็นการเคาะประตูสู่เซปโตว์เวิร์ส ข้อมูลเพิ่มเติมจากการอัปเกรด LHC ความสว่างสูงควรผลักดันการวัดให้เกินห้าซิกมาและกระชับช่วงความคลาดเคลื่อน
ผลลัพธ์ยังแสดงให้เห็นว่าสาขานี้ก้าวหน้าไปไกลเพียงใดนับตั้งแต่การค้นหาเริ่มต้น ในปี 1984 คำถามคือการสลายเช่นนี้มีอยู่จริงหรือไม่ ตอนนี้คำถามคืออัตราของมันตรงกับทฤษฎีถึงทศนิยมตำแหน่งที่สองหรือไม่ ซึ่งเป็นจุดที่สัญญาณของอนุภาคใหม่จะปรากฏ