AI导读:

欧洲核子研究中心的大型强子对撞机超环面仪器实验合作组发布了中性底介子“寿命”迄今最精确的测量结果,为增强科学家对粒子物理学标准模型的理解提供了重要数据支持。

据欧洲核子研究中心(CERN)官网12月19日的报道,大型强子对撞机(LHC)的超环面仪器实验(ATLAS)合作组发布了中性底介子“寿命”的最新精确测量结果,即1.5053皮秒。这一发现对于深化科学家对粒子物理学标准模型的理解具有重要意义。

中性底介子由底反夸克和下夸克构成,是基本粒子的一种。通过对底介子的研究,科学家能够探索罕见且精确预测的现象,进一步理解弱相互作用和重夸克束缚态动力学等复杂物理过程。

此次测量基于ATLAS团队在LHC第二轮运行期间(2015-2018年)所收集的庞大质子-质子碰撞数据集,总量高达1.4万万亿次。研究团队特别关注了底介子衰变为激发态中性K介子和J/ψ介子的情况。J/ψ介子由粲夸克和反粲夸克组成,会进一步衰变为一对缪子;而中性K介子则衰变为一个带电π介子和一个带电K介子。

经过精密分析,团队测得中性底介子的“寿命”为1.5053皮秒(1皮秒等于万亿分之一秒),统计不确定性为0.0012皮秒,系统不确定性为0.0035皮秒。这一结果标志着中性底介子“寿命”测量精度的显著提升。

此外,ATLAS团队还计算了底介子的衰变“宽度”,该指标反映了衰变的快慢程度。结果表明,底介子的“寿命”越短,衰变“宽度”越宽,这与重夸克模型的预测相吻合,为科学家进一步精调和完善模型提供了有力支撑。

这一最新测量结果不仅增强了科学家对粒子物理学标准模型中弱力介导衰变的理解,还为未来的理论发展和实验验证奠定了坚实的数据基础。

(图片来源:CERN官网;文章来源:科技日报)