| 科學家首次觀測到B介子純輕子衰變現象 |
央視國際 www.cctv.com 2006年08月03日 13:25 來源：科技日報
科技日報東京8月1日電 日本高能加速器研究機構(KEK)今天公布，由中國等13個國家參加的一個國際研究組(Belle)，利用被稱之為B介子工廠的大型加速器(KEKB)進行實驗，首次觀測到伴隨基本粒子中微子的B介子純輕子衰變現象，B介子衰變到τ輕子和中微子兩種粒子，衰變機率與基本粒子標準模型理論的預言相一致。研究小組認為，由於一些超出標準模型的理論，如超對稱性和兩黑格斯(Higgs)模型理論都可以修正該輕子道的衰變機率，因此，今後應進一步積累實驗數據以進行更深入的研究，更精確地檢驗標準模型理論，探測可能存在的新物理現象和相互作用機制。
中微子幾乎不與物質發生相互作用，因此被稱為看不見的粒子。伴隨著中微子產生的B介子純輕子衰變現象的研究，對探尋新物理和新理論具有非常重要的意義。但是，由於純輕子衰變道的衰變機率比較小，且通常的粒子探測器無法直接測到中微子的存在，事例的判選和重建都非常困難，存在很大的本底，因此科學家將該事例的篩選比喻為在柴草堆中找針。
研究小組利用高能加速器，詳細觀測了至2005年6月為止產生的4.5億對B介子和反B介子的衰變過程，從中觀察到17次B介子衰變為τ粒子和中微子現象。B介子有很多衰變類型，此次觀測到的衰變現象為每一萬次中有1.79次發生概率，符合標準理論預言的範圍。
目前所知的實驗實事都可以用粒子物理學理論體系的標準模型來解釋，但是物理學界普遍認為，一定存在高出於目前標準模型理論的未知物理法則和物質相互作用機制。這一新物理法則最有力的候選者之一是「超對稱性理論」，該理論預言存在有多個帶電的和不帶電的黑格斯(Higgs)粒子，而在標準模型理論中只有一個中性的黑格斯粒子。尋找黑格斯粒子和超對稱性理論預言的新粒子將是即將在位於瑞士日內瓦的西歐核子研究中心(CERN)投入運行的大型強子對撞機(LHC)加速器上的首要物理目標。中國科學家也參加了這一研究項目。
中國科技大學張子平教授認為，日本的B介子工廠是目前國際上運行亮度最高、最穩定的加速器，Belle探測器的性能也是世界一流的，實驗精度非常高，已取得了許多重要的物理成果。中國科學家為此做出了重要貢獻，北京高能物理研究所、中國科技大學和北京大學的科學家在中性D介子混合的研究以及B到含J/ψ粒子的衰變道研究中都有出色研究成果。 記者 陳超
責編：孫帥