工人们完成了LHCb、上游跟踪器、探测器端C及其硅棒、电子设备和基础设施的组装。

正在建造的LHCb实验探测器。图源:布莱斯，马克西米利安;欧洲核子研究中心

来自世界上最大的粒子加速器——大型强子对撞机(LHC)的一个曾经充满希望的新物理学线索已经消失，使物理学家对重大发现的最大希望之一破灭。

这种明显的异常现象是电子和它们质量更大的表亲——介子——之间行为的意外差异，介子是由某些粒子的衰变产生的。

但欧洲核子研究中心(CERN) LHCb实验的最新结果表明，电子和μ子的产生速率是相同的。欧洲核子研究中心位于瑞士日内瓦附近，是大型强子对撞机的所在地。

“我的第一印象是，这个分析比以前更加可靠，”瑞士苏黎世大学的实验粒子物理学家弗洛伦西亚·卡内利(Florencia Canelli)说，他是一个单独的大型强子对撞机实验的高级成员。她说，它揭示了许多令人惊讶的微妙之处是如何共同产生明显的异常现象的。

瑞士洛桑联邦理工学院的LHCb物理学家Renato Quagliani于12月20日在欧洲核子研究中心的一次研讨会上报告了这一结果，该研讨会吸引了700多名在线观众。LHCb合作还在arXiv存储库上发布了两个预印本1，2．

不平衡的衰变

LHCb在2014年首次报告了μ子和电子产生的微小差异。当质子碰撞产生巨大的粒子时叫做B介子很快就衰变了。最常见的衰变模式产生了另一种类型的介子，称为介子，加上一对粒子和它们的反粒子——一个电子和一个正电子或一个μ子和一个反μ子。标准模型预测，这两种类型的电子对应该以大致相同的频率出现，但LHCb数据表明，电子-正电子对出现的频率更高。

粒子物理实验的早期结果经常与标准模型略有偏差，但随着实验收集的数据越来越多，结果证明是统计上的侥幸。但这一次没有发生。相反，随着时间的推移，B介子异常似乎变得更加明显，达到了一个被称为3西格玛的置信水平3.-尽管它仍然没有达到通常用于宣布一项发现的重要水平，即5西格玛。一些相关的测量B介子还揭示了基于粒子物理标准模型的理论预测的偏差。

本周报告的结果包含了比之前LHCb测量的更多数据B-介子衰变，以及对可能的混杂因素进行更彻底的研究。LHCb的发言人、英国曼彻斯特大学的物理学家克里斯·帕克斯(Chris Parkes)说，在早期涉及介子的测量中出现的明显差异，在一定程度上是由于将其他一些粒子误认为是电子造成的。虽然大型强子对撞机的实验很擅长捕捉μ子，但对它们来说，探测电子就比较棘手了。

重新聚焦搜索

这个结果可能会让许多理论家失望，他们花了很多时间试图提出可以解释这些异常现象的模型。帕克斯说:“我相信人们会希望我们在标准模型中找到一个裂缝，但最终，“你用你拥有的数据做最好的分析，你会看到大自然给了你什么。”“这就是科学的运作方式。”

苏黎世大学的理论物理学家Gino Isidori参加了欧洲核子研究中心的演讲，他说，尽管最近的结果已经传言了好几个月，但它的证实还是让人吃惊，因为一个连贯的图像似乎正在从相关的异常现象中浮现出来。这可能指出了以前未见过的基本粒子的存在，这些基本粒子会影响衰变B介子。Isidori称赞LHCb合作小组“诚实”地承认了之前的分析存在问题，但他对合作小组花了这么长时间才发现问题感到遗憾。

然而，其他一些异常，包括一些记录在B不涉及介子的介子衰变仍然可能被证明是真实的，Isidori补充道。“并不是所有的都失去了。”

伦敦玛丽女王大学的实验物理学家玛塞拉·博纳(Marcella Bona)也是另一项大型强子对撞机实验的参与者。“看起来理论家们已经在考虑如何安慰自己，重新集中注意力了。”

新物理学剩下的有希望的线索包括一项发现的测量粒子的质量叫做W玻色子比预期的要大该计划于今年4月宣布。但另一种与μ子有关的异常现象可能正在消失。μ子的磁矩似乎比标准模型所预测的要强，但是最新的理论计算表明事实并非如此毕竟。相反，这种差异可能源于标准模型预测的错误计算。