First experimental signs of a New Physics beyond the Standard Model
http://phys.org/news/2013-07-experimental-physics-standard.html
2013.07.31
標準模型（Standard Model，那對於宇宙提出迄今最完整的解釋），有缺口（gaps），而且無法解釋暗物質或粒子之間的重力交互作用這些現象。物理學家因而試圖尋覓更基礎的理論，他們稱之為「新物理學（New Physics）」，但是到目前為止，並沒有新物理學存在的直接證明，只有暗物質的間接觀察，尤其是來自星系運動的推論。
一個由西班牙巴塞隆納自治大學（Universitat Autonoma de Barcelona ，UAB）教授 Joaquim Matias、該校的博士後研究者 Javier Virto 以及來自 法國國家科學研究中心（CNRS）與巴黎第十一大學（Universite Paris-Sud）的 Sebastien Descotes Genon 所成立的物理學家團隊，預測新物理學將暗示：某一非常特定粒子，B 介子（B meson），其衰變的機率存在偏離（deviations）。透過實驗偵測這些小偏差，將是「這種基礎理論確實存在」的首個直接證明。
在今年 7/19，於瑞典斯德哥爾摩舉辦的 EPS 2013 粒子物理學國際研討會上，LHCb 偵測器（CERN 的 LHC 加速器所進行的大規模實驗之一）的科學家，呈現 B 介子衰變之實驗性測量的結果。這些測量證明，先前由 UAB 與 CNRS 的研究者所計算出來的標準模型相關預測出現了偏離。這些科學家團隊證明，這些偏離都呈現出某種一致的模式（coherent pattern），也因而讓他們能夠確認，這些偏離都源自於一個獨一無二的來源。
他們的分析結果指出一個偏離，那來自 4.5 sigmas（標準差）的標準模型預測。若經證實，那會是重大事件，因為科學家將 3 sigmas 視為新物理學的「科學證據」而 5 sigmas 則是一項「發現」。
"我們必須謹慎，因為驗證將需要進行更多研究與更多實驗測量，" Joaquim Matias 解釋，"但如果它們通過驗證，那麼這將會是新物理學 -- 一個比當前標準模型更加一般的理論 -- 的第一個直接證明。" "如果 Higgs 補完了標準模型難題，那麼這些發現很可能會是一個更大謎題的開端，" Dr Matias 補充。
研究者宣稱，能夠解釋這些結果的其中一個新物理學模型，將會是假定一種名叫 Zprima 的新粒子存在的那一個，"不過那裡可能會出現許多相容的模型，" Dr Matias 指出。
這些發現也引起負責另一個主要 LHC 實驗（CMS 偵測器）的科學家的關注，想要進行這些測量。 CMS 已邀請 Dr. Matias 到一個專題討論來解釋技術性細節，看看這些結果是否可被證實。於此同時， LHCb 也在增添新資料來改善統計，並在明年三月確認這些測量。
也參與這項研究的科學家是 Javier Virto（來自 UAB 物理學系）以及 Sebastien Descotes-Genon（來自巴黎第十一大學）。
（....LHC 的介紹略譯）
EPS 2013 研討會所呈現的結果
.... LHCb 偵測器是被設計來研究夸克以及非常罕見的稀有衰變（rare decays）。
Dr. Matias 在 7/19 於 EPS 2013 的 European Physics Society's International Conference on Particle Physics 上，對其團隊就其中一種衰變所提出的理論性預測進行簡報：即由一個 b 夸克（底夸克）與一個 d 反夸克（反下夸克）所組成的 B 介子，衰變成一對渺子（muons）以及一種稱 K* 的粒子。 UAB 與 CNRS 研究者計算並預測這種衰變應當如何運作，以及那在不同的新物理學情境中會如何變化。
不久之後，一個來自 LHCb 偵測器的實驗物理學家，Nicola Serra，在相同研討會上，針對該衰變的首個完整實驗結果進行簡報。令人驚訝的是，實驗測量結果與 Joaquim Matias 等人所預測的偏離一致。這是這類型的偏離首度與基於某些貢獻（那超越了標準模型）的理論性預測一致。
※ 相關報導：
＊ N. Serra, Studies of electroweak penguin transitions of b->smumu, talk given at EPS-HEP Conference, Stockholm, July 2013.
＊ J. Matias, Optimizing the basis of B->K* l+l- observables and understanding its tensions, talk given at EPS-HEP Conference, Stockholm, July 2013.
＊ Sebastien Descotes-Genon (Orsay), Joaquim Matias and Javier Virto (Barcelona UAB), Understanding the B->K*mu+mu- anomaly, e-Print: arXiv:1307.5683 [hep-ph] arxiv.org/abs/1307.5683
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