在大型强子对撞机上,LHCb实验的物理学家首次获得了中性B介子超稀有衰变的确凿证据。这种由b夸克和d反夸克组成的粒子转变为一对μ子——根据标准模型的预测,此类介子的衰变中,这一事件仅每百亿次才发生一次。
这一搜寻持续了四十多年。早在1984年,CLEO实验就首次确立了该过程概率的上限。此后,来自不同合作组的科学家们一直试图捕捉这一信号,但它始终隐藏在质子碰撞产生的巨大本底之中。直到2024年LHCb探测器完成升级、使数据采集速度提高了五倍,并将2024–2025年的新数据与以往的运行数据合并之后,信号的显著性才达到3,2个标准偏差。
这已不仅仅是暗示,而是在单一实验范围内获得的首个证据。要称之为完整发现需要五个西格玛,但3,2西格玛已足以宣称:这一过程被观测到了。该结果与标准模型的计算完全吻合,同时也收窄了关于标准模型之外新粒子假说的空间。
与此同时,该合作组还精确测定了Bs介子衰变为一对μ子这一更常见但也属稀有的过程的参数。测量精度达到了创纪录的水平,而测得的粒子寿命与理论预测相符。这类过程犹如一面放大镜:任何偏离预测的迹象都可能指向在对撞机上无法直接产生的新作用力或新粒子的存在。
对普通人而言,这些数字意味着自然界的根本规律正以前所未有的精度接受检验。每一次得到证实的稀有衰变都增强了对标准模型的信心,同时也为下一步奠定了基础——寻找那些将开启新现象“仄宇宙”的偏离。


