反物质不对称性有了新证据(2)

中性D介子由一个粲夸克和一个反上夸克粒子构成，是最轻的含有粲夸克的介子。“从发现D介子至今已有40年，粒子物理学家早就怀疑D介子系统中也存在电荷—宇称不守恒，但直到现在，通过充分的实验数据样本，LHCb合作组才最终看到这种不对称效应。”Elsen在宣布新成果时说。

为了观察到电荷—宇称不守恒现象，LHCb研究人员使用LHC在2011年至2018年期间提供给LHCb的所有数据，寻找D介子和它的反粒子的衰变。

“LHCb经过数年积累，以前所未有的大量数据和实验精度，首次发现粲夸克组成中性介子衰变中的电荷—宇称不守恒现象。可以说，这是个物理学家期待已久的发现。”李一鸣说。

看不见的世界

LHCb研究组表示，此次发现的研究结果具有5.3标准偏差的统计显著性，超过了粒子物理学家用于声明发现的5个标准偏差的阈值。

在粒子物理领域，新发现成立的阈值一般在5个标准偏差，或称“5—西格玛”，这个数值越高，就说明发现的证据越坚实。5个标准偏差表示新发现的置信度可以达到99.9999%。

“该测量将激发理论学家的工作，并为未来利用粲夸克粒子寻找电荷—宇称不守恒起源的研究打开大门。”陈缮真说。

不过，陈缮真也表示，迄今为止发现的弱相互作用中的电荷—宇称不守恒，似乎仍然不足以解释宇宙中的正反物质的总量差异，所以，可能还会有新的物理根源，这将会是留给未来物理学家的问题。

目前，尽管粒子物理标准模型一直凭借着强大的洞察力，成为粒子物理学家最值得信赖的“地图”，但长期以来，特别是在希格斯粒子被发现之后，粒子物理学界一直在试图寻找超出粒子物理标准模型的新现象，尝试重新打造一张更好用的“地图”。

“我们现在提到的基本粒子和粒子物理标准模型，是在一定条件下对客观世界规律的科学描述，描述了一些已知现象，进而预言新的现象，并被一个个地验证。”李一鸣说。

有趣的是，关于模型中所提到的“夸克”“介子”是否真实存在，粒子物理学家还是愿意选择相信。

“每一个带电粒子在穿过探测器的时候都会留下相应的径迹，并被探测器记录下来。我们认为，探测器记录下的径迹是真实存在的，这些粒子及其衰变也是真实存在的。”陈缮真说。

“它们也许离日常生活经验有些远，但其衰变产物在粒子探测器里一次次击中硅微条产生的电信号，或在晶体里留下的闪光，却是再真实不过了。”李一鸣说。

《中国科学报》 (2019-03-28 第1版 要闻)