在最小的尺度上，宇宙中的一切都可以被分解成基本的微粒。粒子物理学的标准模型——这些粒子的主导理论——描述了一小部分已知物种，它们以无数种方式结合在一起，在我们周围形成物质，并携带着自然的力量。然而，物理学家们知道，这些粒子不可能是全部存在的——例如，它们无法解释暗物质或暗能量，而这些物质或暗能量似乎贡献了宇宙的大部分质量。现在，有两个实验已经观察到粒子的不良行为，其方式是任何已知的物理定律都无法预测的，这可能意味着在标准动物园之外，某种新型粒子的存在。这些结果还没有完全得到证实，但事实是，两种不同类型的粒子碰撞已经看到了类似的效果，而且在2012年的第三台粒子对撞机上也出现了这种行为的迹象，这让许多物理学家兴奋不已。“这真的很奇怪，”加州理工学院(California Institute of Technology)的理论家马克·怀斯(Mark Wise)说。“差异很大，而且似乎有很好的基础。这可能是我们从标准模型中看到的最强烈、最持久的偏差。在标准模型中发现这样的裂缝是令人兴奋的，因为它暗示了一个潜在的途径，可以将模型扩展到目前已知的粒子之外。
瑞士大型强子对撞机(LHC)的LHCb实验和日本高能加速器研究组织(KEK)的Belle实验得出了令人震惊的结果。两者都观察到，与被称为B介子(由底夸克和反夸克组成)的粒子衰变时产生的其他粒子相比，某些类型的轻子过剩。轻子是一类粒子，包括电子，以及它们的重子和重子。一个被称为轻子普适性的标准模型原理认为，所有轻子都应该被弱相互作用平等对待，而弱相互作用是导致放射性衰变的根本力量。但是，当实验观察到大量的B介子衰变时，它们在最终产物中产生的电子、介子和tau的数量应该是相等的(考虑到粒子的不同质量后)，衰变实际上产生了更多的tau。
大型强子对撞机使质子与质子相撞，而贝尔加速器则将电子撞击成与之对应的反物质——正电子。然而，这两种类型的碰撞有时都会产生B介子，当不稳定介子衰变时，每个介子都可以测量最终产物。在9月11日出版的《物理评论快报》上发表的一篇论文中，LHCb团队宣布，他们观察到的潜在的taus比标准模型预测的频率高出25%到30%。Belle在《物理评论d》上发表的一篇论文中也发现了类似但不太明显的影响。今年5月，在日本名古屋举行的2015年味道物理和CP违例会议上，两组科学家分享了他们的发现。
有趣的是,这两个结果还同意从2012年早期的发现(2013年)和扩展了巴巴实验SLAC国家加速器实验室的门洛帕克,加利福尼亚州”本身无论是美女结果还是LHCb结果明显从标准模型,“说美女团队成员汤姆·布劳德夏威夷大学的发言人的继任者计划,美女。“与BaBar一起，我们可以得出一个‘世界平均’(综合所有结果)，它与标准模型相差3.9西格玛。是指标准偏差——偏差的统计测量——物理学家通常宣布一项发现的阈值是5。虽然3.9西格玛的差异并没有达到目标，但它表明这种效应随机发生的几率只有0.011%。劳伦斯伯克利国家实验室的理论家佐尔坦·利格蒂说:“目前我们有三个具有启发性但还没有结论性的线索，表明这是一个非常有趣的现象。”他没有参与这项实验。随着实验收集的数据越来越多，“我们应该在几年内就能确定答案”。
如果这种差异是真实存在的，而不是统计上的侥幸，那么研究人员将面临弄清它意味着什么的艰巨挑战。“这种效应真的不是大多数物理学家所期望的那种，”Ligeti说。“在最受欢迎的车型中，这是不容易适应的。从这个意义上说，这是相当令人吃惊的。”
例如，所谓的“新物理”，或超越标准模型的概念——超对称性——的宠儿通常不会预测这样的效果。超对称性假设有大量未被发现的粒子来反映已知的粒子。然而，它所预测的粒子中没有一个能轻易地产生这种违反轻子普适性的情况。马里兰大学的物理学家、LHCb合作项目的成员Hassan Jawahery说:“我认为，在这一点上，我们不能说它指向超对称，但它不一定违反超对称。”
然而，如果这个信号是真实的，那么某种新粒子就有可能存在。在所有的B介子衰变中，在某一时刻会产生一个更重的“虚”粒子，然后迅速消失——这是量子力学允许的一种奇怪现象。在标准模型中，这个虚拟粒子始终是一个W玻色子(一种携带弱力的粒子)，它与所有轻子平等地相互作用。但是，如果虚拟粒子是某种更奇特的东西，它与每个轻子的相互作用不同，取决于它的质量，杏耀那么最终会产生更多的tau，因为tau是最重的轻子(因此可能与虚拟粒子的相互作用更强)。
这种虚拟粒子的一个潜在的有吸引力的候选者是一种新型的希格斯玻色子，它将比2012年在LHC上发现的粒子更重。已知的希格斯玻色子被认为是所有其他粒子的质量来源。新的希格斯玻色子，除了比这个已知的粒子重之外，还会有其他不同的性质——例如，要影响B介子衰变，它必须有电磁电荷，而已知的希格斯玻色子却没有。“这意味着我们目前发现的希格斯玻色子并不是唯一一个负责产生所有粒子质量的粒子，”Jawahery说。事实上，超对称性预示着希格斯玻色子的数量将超过我们已知的数量。然而，在模型的大多数公式中，这些预测希格斯粒子不会产生像实验中那样大的差异。
另一种选择是一种更奇特的假想粒子，杏耀网址叫做“轻夸克”——一种夸克和轻子的混合物，这在自然界中从未见过。这个粒子与tau的相互作用也会比与介子和电子的相互作用更强。“轻夸克可以很自然地出现在某些类型的模型中，”Ligeti说。但我们没有理由期望它们的质量会低到足以解释这些数据的程度。我认为大多数理论家目前不会认为这些模型特别有说服力。”
事实上，到目前为止，理论家们所能想到的所有解释都给观测留下了一些值得期待的东西——而对解决物理学中更大的悬而未决的问题，
杏耀娱乐总代团队教程，如暗物质或暗能量是由什么构成的问题，却没有起到多大作用。怀斯说:“这些模型没有什么好，它们只是为了解释这个事实而捏造出来的，而不是为了解决其他事实带来的麻烦。”“但仅仅因为理论家们对此感到不舒服，自然就会做它该做的事。”
还有一种可能性，尽管可能性很小，即物理学家们错误地计算了标准模型的预测，而且支配规则仍然适用。加拿大维多利亚大学的Michael Roney是BaBar实验的发言人，他说:“可能标准模型的计算是不正确的，但是最近的计算并没有显示出任何严重的问题。”也可以想象，这些实验漏掉了一些更传统的解释，但LHCb和BaBar的实验条件非常不同。在BaBar，我们一直在以不同的方式挖掘数据，但效果依然存在。”
物理学家们乐观地认为，这个谜团很快就会被更多的数据解开。今年4月，大型强子对撞机开始以更高的能量进行对撞，对LHCb来说，这意味着产生了更多的B介子，从而有更多机会寻找这种差异。与此同时，百丽正在计划一项升级实验，使用一种名为“百丽二号”(Belle II)的改进型探测器，计划于2018年开始收集数据。这两个实验最终都应该找到更多的数据来证实这种效应，或者如果只是统计上的侥幸，就会失败。Jawahery说:“如果有的话，我们将有一个巨大的项目在未来十年里对其进行更详细的研究。”“到那时，我们希望能知道这意味着什么，而不仅仅是它在那里。”
