稀有粒子衰变

BaBaR实验组探测稀有粒子衰变 来源： 教育部科技发展中心  发布时间： 2006-08-07  点击数： 49 科学家们最近在美国大型粒子探测器BaBaR上进行的实验显示，他们没有观察到支持理论预言的从B介子到正反τ粒子的稀有衰变的任何迹象。 此次探测实在模型扩展的基础上进行的。标准模型时描述基本粒子的相互作用，以及基本粒子如何结合成复合粒子的物理理论。B粒子是一种介子，由夸克和反夸克组成。τ是一种基本的非复合粒子，可以看成是非常重的电子。 原始的标准模型允许B介子衰变成正反τ轻子对，但是衰变几率太小，非常难观测到。但是最近提出的标准模型扩展理论预言这个衰变过程可能通过某种现在未知的力或粒子，以可能测量到几率衰变。所以BaBaR进行了此次实验。 位于美国斯坦福大学附近的斯坦福直线加速器中心（SLAC）建造的最终目的是为了研究为什么现在宇宙中占统治地位的是正物质，为什么宇宙大爆炸后遗留下来的反物质非常少。BaBaR探测器环绕着一系列非常大的粒子加速器。电子和正电子束在其中已接近光速的速度头碰头相撞。碰撞过程中产生如B介子和反B介子，它们随后衰变成大量的其它粒子。BaBaR探测器可以下这些衰变粒子的轨迹、能量和电荷量。BaBaR实验组的科学家（来自世界范围内的超过70个研究单位的600名物理学家）根据这些数据重建出B介子的衰变过程。 该实验的新闻发言人、SLAC物理学家David MacFarlane说：“我们的结果显示，在90%的置信水平上，这个衰变过程发生的机率太小了，BaBaR无法探测到。我们的结果很重要，因为我们没有找到这个衰变过程意味着我们重新设置了可能的超出标准模型的新物理的界限。” BaBaR实验组的物理学家们计算了B介子衰变的分支比。分支比的大小告诉了我们B介子衰变中产物为正反τ粒子的分支与其它衰变分支的相对大小。实验发现的结果是中性B介子衰变到正反τ粒子的分支比不超过0.0041。 这项研究发表在6月23日的《Physical Review Letter》杂志上。 谭华海译自：physorg.com网站 2006年8月1日