LHCb实验现场照片。图片来源：欧洲核子研究中心

科技日报北京11月5日电 （记者张佳欣）每100亿个底夸克粒子中，可能只有1个会发生某种特定衰变。据欧洲核子研究中心（CERN）3日消息，其大型强子对撞机上的LHCb实验首次获得了这一罕见衰变过程存在的证据。经过40多年的搜寻，科学家终于捕捉到这一微弱信号，标志着向探索“仄米尺度宇宙”迈进一步。该发现为检验粒子物理学标准模型、寻找新粒子和未知作用力提供了新途径。

此次观测的衰变过程被称为“Bd介子衰变为双μ子”。在这一过程中，含有底夸克的Bd介子衰变为两个μ子。μ子是电子的“近亲”，但质量比电子大得多。根据标准模型预测，这一过程极罕见，发生概率约为每100亿个底夸克粒子中出现1次。此前，尚无任何单一实验能够获得这一过程存在的确凿证据。

此次测量的统计显著性为3.2个标准差，达到粒子物理学领域确认的“首次证据”要求，但尚未达到粒子物理学领域正式宣布发现所要求的5个标准差，因此目前还不能确认发现了新的粒子或物理现象。科学家仍需收集更多数据，进一步确认这一衰变过程。如果后续数据能够将统计显著性提升至5个标准差，这一衰变过程将获得正式确认，并成为迄今实验观测到的最罕见的底介子衰变过程。

LHCb实验主要研究含有底夸克的粒子。底夸克是构成普通物质的上夸克和下夸克的较重“亲属”，在大型强子对撞机的粒子碰撞中能够大量产生，但寿命极短，约为1.5万亿分之一秒。科学家通过精确测量其衰变过程，可间接探测新粒子的影响。某些新粒子即使无法被对撞机直接捕捉，也可能改变特定衰变发生的概率。因此，越是罕见的衰变过程，往往越有可能成为寻找新物理现象的重要窗口。

物理学家将这一尚未充分探索的微观尺度称为“仄米尺度宇宙”。仄米是10的负21次方米，在这一极其微小的尺度上，可能隐藏着尚未发现的粒子和自然界基本作用力。

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基础物理的成果，短期内几乎“没用”。像本文中的衰变，即使再伟大的科学家或实验室也不能靠这个概率造出产品，也说不清几十年后它的理论会发展成什么样。但它试图回答的是这个世界运转的基本规律，这份好奇没有直接回报，却是所有应用科学的根。电和磁刚被发现时，人们想象不出电网；量子力学诞生时，也无人能预见量子芯片。基础研究的意义很难被量化，但每确认一条规律，人类共同的知识底座就厚一点。而这个底座不属于哪个国家、公司或个人，谁都可以用。