重启大型强子对撞机，寻找第五种自然力量 | 天天要闻大型强子对撞机

这 大型强子对撞机 （大型强子对撞机）在中断三年后将于周五恢复，预计将解决一个科学问题，即是否存在可能表明存在第五种基本自然力的神秘异常。

令人费解的结果 我去年提到过 他重新燃起了希望，20 英里长的对撞机可以在十多年后进行第二次大规模发现。 希格斯玻色子.

伦敦帝国理工学院的粒子物理学家米特什·帕特尔博士说：“我们将以更加乐观的态度参加这场比赛，”他的团队去年负责这项研究。

到目前为止，在大型强子对撞机中发现的一切——包括希格斯粒子——都符合所谓的 标准格式. 自 1970 年代以来，这一直是粒子物理学的指导理论，但众所周知，它是不完整的，因为它无法解释一些物理学最深奥的谜团，例如暗物质的性质。

但， 在 LHCb 实验中收集的数据是瑞士 Cern 的四个大型粒子探测器之一，它似乎显示粒子的行为方式无法用标准模型解释。

该实验着眼于称为美夸克的粒子的衰变，预计这些粒子将以相同的速率衰变为电子及其更重的表亲，μ子。 然而，美夸克的 μ 子数量似乎减少了 15%，这表明一个未知因素——可能是一种新的力量——正在改变天平。 两个最佳候选者包括假设的载力粒子，称为轻夸克或 Z 素数。

“赌注非常高，”帕特尔说。 “如果我们确认这一点，那将是一场我们从未见过的革命——当然是在我的生活中。你不想把它搞砸。”

在 2018 年关闭大型强子对撞机进行升级之前，该团队收集了足够的数据，表明偶然发生结果的几率大约为一千。 但粒子物理学的黄金标准要严格得多，置信水平为 3.5 米，这意味着在宣布发现之前需要更多数据。 还有一种长期存在的可能性，即一些未知的实验缺陷可以解释结果。

“当你向粒子物理学家展示这个结果时，他们的第一反应是‘你们搞砸了’，而不是一股新的自然力量，”帕特尔说。 “我们物理学家喜欢超越确定性，走出另一边。”

在过去的一年里，由于在其他实验（包括最近的实验）中看到的超出标准模型的更多有趣的物理学暗示，人们的期望有所增加。 美国费米实验室无法解释的结果.

“现在似乎有一组松散的细丝，”伦敦大学学院的约翰·巴特沃思教授说，他正在从事大型强子对撞机的阿特拉斯实验。 “这让我开始思考这场比赛或下一轮比赛可能会有所收获。”

巴特沃斯说，如果大型强子对撞机未能探测到超出标准模型的新科学，那并不代表失败，但会使该领域“有点进退两难”，不知道下一步该往哪里看。

第三轮预计将持续到 2026 年，升级后包括安装额外的强大磁铁，旨在将对撞机内的质子压缩成更精细、更密集的光束。 这将增加加速器内的粒子碰撞率，这意味着科学家将能够更准确地监测罕见事件。

美国杜克大学的实验粒子物理学家、大型强子对撞机阿特拉斯实验研究小组的联合主席阿舒托什·科特瓦尔说：“发现新想法的潜力仍然很大。” “我们目前收集的数据只有总数的十分之一。我们计划。现在灰心还为时过早。”