Belle II 實(shí)驗(yàn)是一項(xiàng)大型研究工作，旨在精確測(cè)量弱相互作用參數(shù)、研究奇異強(qiáng)子(即一類亞原子粒子)并尋找新的物理現(xiàn)象。這項(xiàng)工作主要依賴于對(duì) Belle II 探測(cè)器(即通用光譜儀)收集的數(shù)據(jù)和 SuperKEKB(粒子對(duì)撞機(jī))發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，這兩臺(tái)探測(cè)器均位于日本筑波的高能加速器研究組織 (KEK)。
在最近發(fā)表于《物理評(píng)論快報(bào)》的一篇論文中，Belle II 合作組報(bào)告了首次直接測(cè)量 B 介子分支分?jǐn)?shù)的 tau 與輕子比率??(????/?)。通過(guò)這一測(cè)量，該團(tuán)隊(duì)能夠測(cè)試帶電電流弱相互作用的普遍性。
Belle II 合作組織發(fā)言人 Karim Trabelsi 告訴 Phys.org： “在我們目前最好的粒子物理理論標(biāo)準(zhǔn)模型中，帶電輕子(電子、μ 子和 τ 子)與弱力和電磁力完全耦合。這種現(xiàn)象被稱為輕子普遍性。”
值得注意的是，任何輕子普適性被打破的跡象都表明存在非標(biāo)準(zhǔn)模型物理學(xué)。作為他們最近論文的一部分，Trabelsi 和他的同事專門著手直接測(cè)量 tau 和輕子之間的比率，因?yàn)檫@可能有助于尋找和理解新的物理現(xiàn)象(即標(biāo)準(zhǔn)模型之外的現(xiàn)象)。
“將 τ 子與更輕的 μ 子和電子進(jìn)行比較之所以特別有趣，是因?yàn)楝F(xiàn)有測(cè)量的平均值與普適性預(yù)測(cè)之間存在矛盾，”Trabelsi 說(shuō)道。“這些測(cè)量?jī)H在輕子伴有單個(gè)粲介子的衰變中進(jìn)行(不包括衰變?yōu)?D 和 D* 介子)，而我們的研究并未區(qū)分伴隨輕子產(chǎn)生的不同類型的強(qiáng)子或強(qiáng)子數(shù)量(包括衰變)。”
理論對(duì)排他衰變和包容衰變的預(yù)測(cè)有很大不同，但在嘗試探索任何類型的輕子普適性時(shí)，它們是互補(bǔ)的。然而，迄今為止，僅使用大型電子-正電子對(duì)撞機(jī) (LEP) 收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行了考慮這兩種衰變的全面測(cè)量，LEP 是位于 CERN 的最大粒子加速器之一。
Belle II 最近研究的主要目標(biāo)是收集 20 多年來(lái)首次測(cè)量這一特定量。為此，他們使用了 Belle II 探測(cè)器收集的最后一組數(shù)據(jù)。
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