CERN的ATLAS实验解决的粒子物理标准模型中的长期张力

时间：2022-04-29 12:25:02 来源：

一种新的图案测量标准模型的关键特征，称为Lepton风味普遍性，表明，由LEP撞机在W Boson衰减中测量的先前差异可能是由于波动。

Lepton家族中最着名的粒子是电子，一个关键的建筑物和我们对电力理解的核心。但电子不是一个独生子女。它有两个较重的兄弟姐妹，穆森和陶勒斯顿，他们一起被称为三个勒斯顿口味。根据粒子物理的标准模型，兄弟姐妹之间的唯一差异应该是它们的质量：muon比电子的重量大约是重200倍，Tau-Lepton比μ少约17倍。它是标准模型的显着特征，即每种味道同样可能与W玻色子相互作用，这是由所谓的Lepton风味普遍性的结果。Lepton风味普遍性在不同的过程和能源制度中探讨了高精度。

在一项新的研究中，在2020年7月28日张贴的论文中，在Arxiv并首先在LHCP 2020会议上展示时，Atlas合作使用全新技术提出了Lepton风味普遍性的精确测量。

阿特拉斯协作的研究人员解释了他们的新测量“Lepton风味普遍性” - 粒子物理标准模型的独特性。

阿特拉斯物理学家审查了碰撞事件，其中一对顶部夸克腐烂成对的W玻色子，随后进入leptons。“LHC是一个顶级夸克工厂，在运行2期间生产了1亿顶夸克对，”阿特拉斯物理协调员Klaus Moenig说。“这给了我们一个大型无偏见的W玻色子样本腐烂，腐烂对μONs和taule leptons，这对于这种高精度测量至关重要。”

然后，它们测量了由W-玻色子衰变产生的Lepton是μ子或Tau-Lepton的相对概率 - 一种称为R（/）的比率。τμ根据标准模型，R（/）应τ该μ是统一的，因为与W玻色子的相互作用的强度应该是Tau-Lepton和Muon的相互作用。但是，自20世纪90年代以来，在大型电子 - 正电子电池（LEP）撞机的实验τ以μ来，测量了1.070.026，±偏离了标准模型预期2.7标准偏差。

新的地图集测量提供了r（/）= 0.992τ 0.013μ的值。±这是迄今为止最精确的测量，从LEP结果的组合中具有不确定性的一半。地图集测量与标准模型期望一致，并表明之前的LEP差异可能是由于波动。

“LHC被设计为Higgs博世和重新新物理的发现机器，”阿特拉斯发言人Karl Jakobs说。“但是该结果进一步证明了Atlas实验也能够在精密前沿进行测量。我们对这些类型的精确测量的能力只会在运行3及以后所采取更多数据时得到改善。“

虽然它已经存活了这一最新测试，但Lepton风味普遍性的原则不会完全从树林中完全出来，直到LHCB实验记录的B-Meson衰减中的异常，也得到了明确探测。

参考：“在与地图集探测τ器μ的W-Boson衰变的普遍性和Lepton联¯轴器的校长”通过Atlas Collaborations，2012年7月28日，高能量物理学 - 实
验.Arxiv：2007.14040

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