寻找物质与反物质之间新的不对称性

导读 曾经是物质粒子,永远是物质粒子。或不。由于量子物理学的一个怪癖,由两个不同夸克组成的四种已知粒子(例如由粲夸克和上反夸克组成的电中...
2024-04-15 10:32:47

曾经是物质粒子,永远是物质粒子。或不。由于量子物理学的一个怪癖,由两个不同夸克组成的四种已知粒子(例如由粲夸克和上反夸克组成的电中性 D 介子)可以自发地振荡到它们的反物质伙伴中,反之亦然。

在 3 月 26 日于 CERN 举行的研讨会上,大型强子对撞机 (LHC) 的 LHCb 合作展示了其对中性 D介子振荡中物质-反物质不对称性的最新搜索结果,如果找到的话,将有助于揭示这一点关于宇宙中神秘的物质-反物质不平衡。

粒子物理标准模型的弱力会在含有夸克的粒子中引起物质和反物质之间的不对称性,称为 CP 破坏。然而,这些CP破坏的来源很难研究,也不足以解释宇宙中的物质-反物质不平衡,这导致物理学家不仅要寻找新的来源,还要比以往更好地研究已知的来源。

在最新的努力中,LHCb 研究人员卷起了袖子,以前所未有的精度测量了一组参数,这些参数决定了中性 D 介子的物质-反物质振荡,并能够寻找迄今为止未观察到但预测的振荡中的 CP 破坏。

该合作团队之前使用大型强子对撞机运行 1 的完整数据集和来自 LHC 运行 1 的部分数据集测量了相同的参数集,这些参数与中性 D 介子衰变为带正电的 kaon 和带负电的 π 介子有关。运行2。

这一次,该团队分析了完整的 Run-2 数据集,并通过将结果与之前的分析结果相结合(排除部分 Run-2 数据集),获得了迄今为止最精确的参数测量结果——总体测量不确定度比 LHCb 之前实现的最小不确定度小 1.6 倍。

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