经过四分之一个世纪的探索，物理学家发现了一种罕见的粒子衰变，这为他们提供了一种间接的方法来测试新物理学的模型。
欧洲核子研究中心大型强子对撞机的CMS和LHCb合作项目的研究人员宣布，他们的发现与粒子物理的标准模型紧密一致，排除了一些预测新粒子的模型。
在这个结果中，物理学家首次展示了足够的证据，宣布发现了由两种夸克——反底夸克和奇异夸克——组成的粒子衰变为一对称为μ子的粒子。
美国能源部的费米国家加速器实验室是参与CMS实验的1000多名科学家和工程师的美国中心。美国能源部和国家科学基金会支持来自美国机构的大约2000名科学家和学生参与大型强子对撞机实验CMS、ATLAS、LHCb和alice，其中绝大多数人通过一个从CERN传送数据的强大宽带网络在其所在机构参与。
“这是标准模型的胜利，”费米国家加速器实验室的CMS物理学家乔尔·巴特勒说。“但我们知道标准模型是不完整的，所以我们一直试图找到与它不一致的地方。”
标准模型预测，这种被称为b亚s的粒子将非常罕见地衰变为两个μ子，每10亿个衰变中只有3次。然而，标准模型假设，参与衰变的粒子只有物理学家已经知道的粒子。如果其他未知粒子存在，它们可能会干扰，要么使衰变发生得比预期的更频繁，要么有效地抵消了衰变。
“这是寻找新物理学的地方，”锡拉丘兹大学LHCb物理学家谢尔顿·斯通说。“与预测速率的微小偏差将坚定地证明新力或粒子的存在。”
科学家们发现的是一个几乎与标准模型的预测相符的衰变。这给一些模型带来了麻烦，包括超对称理论中的一些模型，它预测每个已知粒子都有一个未被发现的伙伴粒子。
但是寻找新粒子的人并没有失去希望;这一结果为其他物理模型在标准模型之外的正确性留下了空间。
对于两个大型强子对撞机实验来说，分析是一项艰巨的任务，需要消除其他粒子衰变产生的大量背景信息，这些粒子衰变模拟了他们正在寻找的衰变。欧洲核子研究中心ATLAS实验和费米实验室CDF和DZero实验的最新搜索结果与LHCb和CMS实验的结果一致。
科学家们可以从测量这种衰变中了解到很多，如果他们将它与另一种由夸克组成的粒子B-sub-d的衰变进行比较，他们可以了解更多。B-sub-d是由一个反底夸克和一个下夸克组成的。一个B-sub-d粒子比一个B-sub-s粒子更少衰变成一对μ子。物理学家没有足够的数据在分析中对这种衰变做出明确的声明，但他们的工作表明，在2015年大型强子对撞机以更高的能量重启后，他们将能够收集证据。
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