CERN发现四西格玛异常，标准模型或需改写

欧洲核子研究中心（CERN）的大型强子对撞机（LHC）可能已找到迄今最强证据之一，证明粒子物理学标准模型存在缺陷。实验结果显示，亚原子粒子罕见的“企鹅”衰变方式，现行理论无法解释。这一发现正值LHC准备关闭进行高亮度升级之际，而英国的撤资决定给该项目蒙上阴影。

四西格玛异常

这项已被《物理评论快报》接受发表的研究来自LHCb实验，涉及B介子衰变为K介子和μ子对的过程。研究人员发现，衰变产物的出射角度与标准模型预测相差4个标准差——这意味着如果标准模型正确，出现这种结果的统计随机波动概率仅为1/16000。

这一异常的证据自2015年以来逐渐积累，最新分析基于2011至2018年LHC两次运行期间收集的约6500亿个衰变事件。在LHCb工作的爱丁堡大学粒子物理学家威廉·巴特告诉《自然》杂志，一种可能的解释是假设性的Z'粒子作为虚拟中介参与了衰变过程。

虽然结果尚未达到物理学家宣布发现所需的5西格玛阈值，但研究人员指出，越来越多的证据不容忽视。“尽管我们很兴奋，但仍有悬而未决的理论问题，使我们无法断言已观测到标准模型之外的新物理。”研究团队承认。

英国资金削减威胁未来发现

这一时机的到来颇为紧张。LHC计划于6月29日关闭进行高亮度升级，届时粒子碰撞率将提高十倍。但英国政府于2025年初宣布取消超过2.5亿英镑的计划物理学基础设施资金，其中包括对LHCb升级的贡献。

英国研究与创新局的这一决定意味着LHCb实验很可能于2033年结束运行，而不会安装原计划的下一代探测器。这些削减是STFC（科学与技术设施委员会）四年内总计1.62亿英镑资金缩减的一部分，因政府将资源转向人工智能和生命科学领域。

未来展望

如果该异常在高亮度时期收集到更多数据后仍然存在，它可能指向全新的粒子或力。但据《今日物理》报道，英国物理科学家现在正为在这些诱人线索的确认或否定实验中扮演次要角色做准备。

来源：《今日物理》