在欧洲核子研究中心（CERN）LHCb实验工作的物理学家找到了约每100亿次衰变才发生一次的粒子衰变证据，为持续40多年的搜寻画上句号。
该结果涉及一种美粒子——一种含有底夸克的短寿命强子——由大型强子对撞机内的高能质子碰撞产生。合作组本周报告了这一观测结果。
为何值得追寻罕见衰变
罕见衰变之所以有用，恰恰因为它们罕见。在标准模型中，特定衰变的概率可以高精度计算。如果实验测得的速率与该预测不同，这一差距将指向尚未观测到的粒子或力。
因此，以预期速率发现该衰变，是对标准图景在本可能失效之处依然成立的检验。它还排除了一系列预测不同速率的候选模型。
测量如何进行
LHCb探测器旨在识别质子碰撞产生的粒子，并追踪它们在短距离内的路径。美粒子在探测器内于不到一纳秒的时间内衰变，因此实验依赖精确的径迹重建和粒子鉴别来还原产生了什么以及如何衰变。
将信号与本底分离需要分析多年运行收集的极大数据集。合作组表示，结果与标准模型一致，该测量现对若干类新物理模型设定了更严格的限制。
下一步
大型强子对撞机正进入升级期，旨在提高碰撞率和记录的数据量。更多数据将使LHCb能够确认这一观测，并更精确地测量相关衰变。
物理学家长期以来预计，如果新物理存在于可及能量范围内，它将首先在标准模型中被严重压低的过程中显现。迄今为止，这些搜寻发现的是吻合而非偏离，这本身就是一项结果：它告诉理论家新粒子不可能藏身何处。