Branching fraction measurement of the Λ→pμ−νμ decay
باستخدام بيانات تصادمات بروتون-بروتون بطاقة 13 تريليون إلكترون فولت من تجربة LHCb، قاس الباحثون الكسر التفرعي لـ Λ→pμ−νμ بدقة مضاعفة للنتائج السابقة، ووجدوا أنه يتوافق مع تنبؤات النموذج القياسي، مما يوفر اختباراً صارماً لكونية نكهة الليبتون في انتقالات s→u.
المؤلفون الأصليون: LHCb collaboration, R. Aaij, A. S. W. Abdelmotteleb, C. Abellan Beteta, F. Abudinén, T. Ackernley, A. A. Adefisoye, B. Adeva, M. Adinolfi, P. Adlarson, C. Agapopoulou, C. A. Aidala, Z. Ajaltouni, S. Akar, K. Akiba, P. Albicocco, J. Albrecht, R. Aleksiejunas, F. Alessio, P. Alvarez Cartelle, R. Amalric, S. Amato, J. L. Amey, Y. Amhis, L. An, L. Anderlini, M. Andersson, P. Andreola, M. Andreotti, S. Andres Estrada, A. Anelli, D. Ao, C. Arata, F. Archilli, Z. Areg, M. Argenton, S. Arguedas Cuendis, L. Arnone, A. Artamonov, M. Artuso, E. Aslanides, R. Ataíde Da Silva, M. Atzeni, B. Audurier, J. A. Authier, D. Bacher, I. Bachiller Perea, S. Bachmann, M. Bachmayer, J. J. Back, P. Baladron Rodriguez, V. Balagura, A. Balboni, W. Baldini, Z. Baldwin, L. Balzani, H. Bao, J. Baptista de Souza Leite, C. Barbero Pretel, M. Barbetti, I. R. Barbosa, R. J. Barlow, M. Barnyakov, S. Barsuk, W. Barter, J. Bartz, S. Bashir, B. Batsukh, P. B. Battista, A. Bay, A. Beck, M. Becker, F. Bedeschi, I. B. Bediaga, N. A. Behling, S. Belin, A. Bellavista, K. Belous, I. Belov, I. Belyaev, G. Benane, G. Bencivenni, E. Ben-Haim, A. Berezhnoy, R. Bernet, S. Bernet Andres, A. Bertolin, C. Betancourt, F. Betti, J. Bex, Ia. Bezshyiko, O. Bezshyyko, J. Bhom, M. S. Bieker, N. V. Biesuz, P. Billoir, A. Biolchini, M. Birch, F. C. R. Bishop, A. Bitadze, A. Bizzeti, T. Blake, F. Blanc, J. E. Blank, S. Blusk, V. Bocharnikov, J. A. Boelhauve, O. Boente Garcia, T. Boettcher, A. Bohare, A. Boldyrev, C. S. Bolognani, R. Bolzonella, R. B. Bonacci, N. Bondar, A. Bordelius, F. Borgato, S. Borghi, M. Borsato, J. T. Borsuk, E. Bottalico, S. A. Bouchiba, M. Bovill, T. J. V. Bowcock, A. Boyer, C. Bozzi, J. D. Brandenburg, A. Brea Rodriguez, N. Breer, J. Brodzicka, A. Brossa Gonzalo, J. Brown, D. Brundu, E. Buchanan, M. Burgos Marcos, A. T. Burke, C. Burr, C. Buti, J. S. Butter, J. Buytaert, W. Byczynski, S. Cadeddu, H. Cai, Y. Cai, A. Caillet, R. Calabrese, S. Calderon Ramirez, L. Calefice, S. Cali, M. Calvi, M. Calvo Gomez, P. Camargo Magalhaes, J. I. Cambon Bouzas, P. Campana, D. H. Campora Perez, A. F. Campoverde Quezada, S. Capelli, M. Caporale, L. Capriotti, R. Caravaca-Mora, A. Carbone, L. Carcedo Salgado, R. Cardinale, A. Cardini, P. Carniti, L. Carus, A. Casais Vidal, R. Caspary, G. Casse, M. Cattaneo, G. Cavallero, V. Cavallini, S. Celani, I. Celestino, S. Cesare, A. J. Chadwick, I. Chahrour, H. Chang, M. Charles, Ph. Charpentier, E. Chatzianagnostou, R. Cheaib, M. Chefdeville, C. Chen, J. Chen, S. Chen, Z. Chen, M. Cherif, A. Chernov, S. Chernyshenko, X. Chiotopoulos, V. Chobanova, M. Chrzaszcz, A. Chubykin, V. Chulikov, P. Ciambrone, X. Cid Vidal, G. Ciezarek, P. Cifra, P. E. L. Clarke, M. Clemencic, H. V. Cliff, J. Closier, C. Cocha Toapaxi, V. Coco, J. Cogan, E. Cogneras, L. Cojocariu, S. Collaviti, P. Collins, T. Colombo, M. Colonna, A. Comerma-Montells, L. Congedo, J. Connaughton, A. Contu, N. Cooke, G. Cordova, C. Coronel, I. Corredoira, A. Correia, G. Corti, J. Cottee Meldrum, B. Couturier, D. C. Craik, M. Cruz Torres, E. Curras Rivera, R. Currie, C. L. Da Silva, S. Dadabaev, L. Dai, X. Dai, E. Dall'Occo, J. Dalseno, C. D'Ambrosio, J. Daniel, P. d'Argent, G. Darze, A. Davidson, J. E. Davies, O. De Aguiar Francisco, C. De Angelis, F. De Benedetti, J. de Boer, K. De Bruyn, S. De Capua, M. De Cian, U. De Freitas Carneiro Da Graca, E. De Lucia, J. M. De Miranda, L. De Paula, M. De Serio, P. De Simone, F. De Vellis, J. A. de Vries, F. Debernardis, D. Decamp, S. Dekkers, L. Del Buono, B. Delaney, H. -P. Dembinski, J. Deng, V. Denysenko, O. Deschamps, F. Dettori, B. Dey, P. Di Nezza, I. Diachkov, S. Didenko, S. Ding, Y. Ding, L. Dittmann, V. Dobishuk, A. D. Docheva, A. Doheny, C. Dong, A. M. Donohoe, F. Dordei, A. C. dos Reis, A. D. Dowling, L. Dreyfus, W. Duan, P. Duda, L. Dufour, V. Duk, P. Durante, M. M. Duras, J. M. Durham, O. D. Durmus, A. Dziurda, A. Dzyuba, S. Easo, E. Eckstein, U. Egede, A. Egorychev, V. Egorychev, S. Eisenhardt, E. Ejopu, L. Eklund, M. Elashri, J. Ellbracht, S. Ely, A. Ene, J. Eschle, S. Esen, T. Evans, F. Fabiano, S. Faghih, L. N. Falcao, B. Fang, R. Fantechi, L. Fantini, M. Faria, K. Farmer, D. Fazzini, L. Felkowski, M. Feng, M. Feo, A. Fernandez Casani, M. Fernandez Gomez, A. D. Fernez, F. Ferrari, F. Ferreira Rodrigues, M. Ferrillo, M. Ferro-Luzzi, S. Filippov, R. A. Fini, M. Fiorini, M. Firlej, K. L. Fischer, D. S. Fitzgerald, C. Fitzpatrick, T. Fiutowski, F. Fleuret, A. Fomin, M. Fontana, L. A. Foreman, R. Forty, D. Foulds-Holt, V. Franco Lima, M. Franco Sevilla, M. Frank, E. Franzoso, G. Frau, C. Frei, D. A. Friday, J. Fu, Q. Führing, T. Fulghesu, G. Galati, M. D. Galati, A. Gallas Torreira, D. Galli, S. Gambetta, M. Gandelman, P. Gandini, B. Ganie, H. Gao, R. Gao, T. Q. Gao, Y. Gao, Y. Gao, Y. Gao, L. M. Garcia Martin, P. Garcia Moreno, J. García Pardiñas, P. Gardner, K. G. Garg, L. Garrido, C. Gaspar, A. Gavrikov, L. L. Gerken, E. Gersabeck, M. Gersabeck, T. Gershon, S. Ghizzo, Z. Ghorbanimoghaddam, L. Giambastiani, F. I. Giasemis, V. Gibson, H. K. Giemza, A. L. Gilman, M. Giovannetti, A. Gioventù, L. Girardey, M. A. Giza, F. C. Glaser, V. V. Gligorov, C. Göbel, L. Golinka-Bezshyyko, E. Golobardes, D. Golubkov, A. Golutvin, S. Gomez Fernandez, W. Gomulka, I. Gonçales Vaz, F. Goncalves Abrantes, M. Goncerz, G. Gong, J. A. Gooding, I. V. Gorelov, C. Gotti, E. Govorkova, J. P. Grabowski, L. A. Granado Cardoso, E. Graugés, E. Graverini, L. Grazette, G. Graziani, A. T. Grecu, L. M. Greeven, N. A. Grieser, L. Grillo, S. Gromov, C. Gu, M. Guarise, L. Guerry, V. Guliaeva, P. A. Günther, A. -K. Guseinov, E. Gushchin, Y. Guz, T. Gys, K. Habermann, T. Hadavizadeh, C. Hadjivasiliou, G. Haefeli, C. Haen, S. Haken, G. Hallett, P. M. Hamilton, J. Hammerich, Q. Han, X. Han, S. Hansmann-Menzemer, L. Hao, N. Harnew, T. H. Harris, M. Hartmann, S. Hashmi, J. He, A. Hedes, F. Hemmer, C. Henderson, R. Henderson, R. D. L. Henderson, A. M. Hennequin, K. Hennessy, L. Henry, J. Herd, P. Herrero Gascon, J. Heuel, A. Hicheur, G. Hijano Mendizabal, J. Horswill, R. Hou, Y. Hou, D. C. Houston, N. Howarth, J. Hu, W. Hu, X. Hu, W. Hulsbergen, R. J. Hunter, M. Hushchyn, D. Hutchcroft, M. Idzik, D. Ilin, P. Ilten, A. Iniukhin, A. Iohner, A. Ishteev, K. Ivshin, H. Jage, S. J. Jaimes Elles, S. Jakobsen, E. Jans, B. K. Jashal, A. Jawahery, C. Jayaweera, V. Jevtic, Z. Jia, E. Jiang, X. Jiang, Y. Jiang, Y. J. Jiang, E. Jimenez Moya, N. Jindal, M. John, A. John Rubesh Rajan, D. Johnson, C. R. Jones, S. Joshi, B. Jost, J. Juan Castella, N. Jurik, I. Juszczak, D. Kaminaris, S. Kandybei, M. Kane, Y. Kang, C. Kar, M. Karacson, A. Kauniskangas, J. W. Kautz, M. K. Kazanecki, F. Keizer, M. Kenzie, T. Ketel, B. Khanji, A. Kharisova, S. Kholodenko, G. Khreich, T. Kirn, V. S. Kirsebom, O. Kitouni, S. Klaver, N. Kleijne, D. K. Klekots, K. Klimaszewski, M. R. Kmiec, T. Knospe, S. Koliiev, L. Kolk, A. Konoplyannikov, P. Kopciewicz, P. Koppenburg, A. Korchin, M. Korolev, I. Kostiuk, O. Kot, S. Kotriakhova, E. Kowalczyk, A. Kozachuk, P. Kravchenko, L. Kravchuk, O. Kravcov, M. Kreps, P. Krokovny, W. Krupa, W. Krzemien, O. Kshyvanskyi, S. Kubis, M. Kucharczyk, V. Kudryavtsev, E. Kulikova, A. Kupsc, V. Kushnir, B. Kutsenko, J. Kvapil, I. Kyryllin, D. Lacarrere, P. Laguarta Gonzalez, A. Lai, A. Lampis, D. Lancierini, C. Landesa Gomez, J. J. Lane, G. Lanfranchi, C. Langenbruch, J. Langer, O. Lantwin, T. Latham, F. Lazzari, C. Lazzeroni, R. Le Gac, H. Lee, R. Lefèvre, A. Leflat, S. Legotin, M. Lehuraux, E. Lemos Cid, O. Leroy, T. Lesiak, E. D. Lesser, B. Leverington, A. Li, C. Li, C. Li, H. Li, J. Li, K. Li, L. Li, M. Li, P. Li, P. -R. Li, Q. Li, T. Li, T. Li, Y. Li, Y. Li, Y. Li, Z. Lian, Q. Liang, X. Liang, Z. Liang, S. Libralon, A. L. Lightbody, C. Lin, T. Lin, R. Lindner, H. Linton, R. Litvinov, D. Liu, F. L. Liu, G. Liu, K. Liu, S. Liu, W. Liu, Y. Liu, Y. Liu, Y. L. Liu, G. Loachamin Ordonez, A. Lobo Salvia, A. Loi, T. Long, F. C. L. Lopes, J. H. Lopes, A. Lopez Huertas, C. Lopez Iribarnegaray, S. López Soliño, Q. Lu, C. Lucarelli, D. Lucchesi, M. Lucio Martinez, Y. Luo, A. Lupato, E. Luppi, K. Lynch, X. -R. Lyu, G. M. Ma, H. Ma, S. Maccolini, F. Machefert, F. Maciuc, B. Mack, I. Mackay, L. M. Mackey, L. R. Madhan Mohan, M. J. Madurai, D. Magdalinski, D. Maisuzenko, J. J. Malczewski, S. Malde, L. Malentacca, A. Malinin, T. Maltsev, G. Manca, G. Mancinelli, C. Mancuso, R. Manera Escalero, F. M. Manganella, D. Manuzzi, D. Marangotto, J. F. Marchand, R. Marchevski, U. Marconi, E. Mariani, S. Mariani, C. Marin Benito, J. Marks, A. M. Marshall, L. Martel, G. Martelli, G. Martellotti, L. Martinazzoli, M. Martinelli, D. Martinez Gomez, D. Martinez Santos, F. Martinez Vidal, A. Martorell i Granollers, A. Massafferri, R. Matev, A. Mathad, V. Matiunin, C. Matteuzzi, K. R. Mattioli, A. Mauri, E. Maurice, J. Mauricio, P. Mayencourt, J. Mazorra de Cos, M. Mazurek, M. McCann, T. H. McGrath, N. T. McHugh, A. McNab, R. McNulty, B. Meadows, G. Meier, D. Melnychuk, D. Mendoza Granada, P. Menendez Valdes Perez, F. M. Meng, M. Merk, A. Merli, L. Meyer Garcia, D. Miao, H. Miao, M. Mikhasenko, D. A. Milanes, A. Minotti, E. Minucci, T. Miralles, B. Mitreska, D. S. Mitzel, A. Modak, L. Moeser, R. D. Moise, E. F. Molina Cardenas, T. Mombächer, M. Monk, S. Monteil, A. Morcillo Gomez, G. Morello, M. J. Morello, M. P. Morgenthaler, A. Moro, J. Moron, W. Morren, A. B. Morris, A. G. Morris, R. Mountain, H. Mu, Z. M. Mu, E. Muhammad, F. Muheim, M. Mulder, K. Müller, F. Muñoz-Rojas, R. Murta, V. Mytrochenko, P. Naik, T. Nakada, R. Nandakumar, T. Nanut, I. Nasteva, M. Needham, E. Nekrasova, N. Neri, S. Neubert, N. Neufeld, P. Neustroev, J. Nicolini, D. Nicotra, E. M. Niel, N. Nikitin, L. Nisi, Q. Niu, P. Nogarolli, P. Nogga, C. Normand, J. Novoa Fernandez, G. Nowak, C. Nunez, H. N. Nur, A. Oblakowska-Mucha, V. Obraztsov, T. Oeser, A. Okhotnikov, O. Okhrimenko, R. Oldeman, F. Oliva, E. Olivart Pino, M. Olocco, C. J. G. Onderwater, R. H. O'Neil, J. S. Ordonez Soto, D. Osthues, J. M. Otalora Goicochea, P. Owen, A. Oyanguren, O. Ozcelik, F. Paciolla, A. Padee, K. O. Padeken, B. Pagare, T. Pajero, A. Palano, M. Palutan, C. Pan, X. Pan, S. Panebianco, G. Panshin, L. Paolucci, A. Papanestis, M. Pappagallo, L. L. Pappalardo, C. Pappenheimer, C. Parkes, D. Parmar, B. Passalacqua, G. Passaleva, D. Passaro, A. Pastore, M. Patel, J. Patoc, C. Patrignani, A. Paul, C. J. Pawley, A. Pellegrino, J. Peng, X. Peng, M. Pepe Altarelli, S. Perazzini, D. Pereima, H. Pereira Da Costa, M. Pereira Martinez, A. Pereiro Castro, C. Perez, P. Perret, A. Perrevoort, A. Perro, M. J. Peters, K. Petridis, A. Petrolini, S. Pezzulo, J. P. Pfaller, H. Pham, L. Pica, M. Piccini, L. Piccolo, B. Pietrzyk, G. Pietrzyk, R. N. Pilato, D. Pinci, F. Pisani, M. Pizzichemi, V. M. Placinta, M. Plo Casasus, T. Poeschl, F. Polci, M. Poli Lener, A. Poluektov, N. Polukhina, I. Polyakov, E. Polycarpo, S. Ponce, D. Popov, S. Poslavskii, K. Prasanth, C. Prouve, D. Provenzano, V. Pugatch, G. Punzi, J. R. Pybus, S. Qasim, Q. Q. Qian, W. Qian, N. Qin, S. Qu, R. Quagliani, R. I. Rabadan Trejo, R. Racz, J. H. Rademacker, M. Rama, M. Ramírez García, V. Ramos De Oliveira, M. Ramos Pernas, M. S. Rangel, F. Ratnikov, G. Raven, M. Rebollo De Miguel, F. Redi, J. Reich, F. Reiss, Z. Ren, P. K. Resmi, M. Ribalda Galvez, R. Ribatti, G. Ricart, D. Riccardi, S. Ricciardi, K. Richardson, M. Richardson-Slipper, K. Rinnert, P. Robbe, G. Robertson, E. Rodrigues, A. Rodriguez Alvarez, E. Rodriguez Fernandez, J. A. Rodriguez Lopez, E. Rodriguez Rodriguez, J. Roensch, A. Rogachev, A. Rogovskiy, D. L. Rolf, P. Roloff, V. Romanovskiy, A. Romero Vidal, G. Romolini, F. Ronchetti, T. Rong, M. Rotondo, S. R. Roy, M. S. Rudolph, M. Ruiz Diaz, R. A. Ruiz Fernandez, J. Ruiz Vidal, J. J. Saavedra-Arias, J. J. Saborido Silva, S. E. R. Sacha Emile R., N. Sagidova, D. Sahoo, N. Sahoo, B. Saitta, M. Salomoni, I. Sanderswood, R. Santacesaria, C. Santamarina Rios, M. Santimaria, L. Santoro, E. Santovetti, A. Saputi, D. Saranin, A. Sarnatskiy, G. Sarpis, M. Sarpis, C. Satriano, A. Satta, M. Saur, D. Savrina, H. Sazak, F. Sborzacchi, A. Scarabotto, S. Schael, S. Scherl, M. Schiller, H. Schindler, M. Schmelling, B. Schmidt, N. Schmidt, S. Schmitt, H. Schmitz, O. Schneider, A. Schopper, N. Schulte, M. H. Schune, G. Schwering, B. Sciascia, A. Sciuccati, G. Scriven, I. Segal, S. Sellam, A. Semennikov, T. Senger, M. Senghi Soares, A. Sergi, N. Serra, L. Sestini, A. Seuthe, B. Sevilla Sanjuan, Y. Shang, D. M. Shangase, M. Shapkin, R. S. Sharma, I. Shchemerov, L. Shchutska, T. Shears, L. Shekhtman, Z. Shen, S. Sheng, V. Shevchenko, B. Shi, Q. Shi, W. S. Shi, Y. Shimizu, E. Shmanin, R. Shorkin, J. D. Shupperd, R. Silva Coutinho, G. Simi, S. Simone, M. Singha, N. Skidmore, T. Skwarnicki, M. W. Slater, E. Smith, K. Smith, M. Smith, L. Soares Lavra, M. D. Sokoloff, F. J. P. Soler, A. Solomin, A. Solovev, K. Solovieva, N. S. Sommerfeld, R. Song, Y. Song, Y. Song, Y. S. Song, F. L. Souza De Almeida, B. Souza De Paula, K. M. Sowa, E. Spadaro Norella, E. Spedicato, J. G. Speer, P. Spradlin, V. Sriskaran, F. Stagni, M. Stahl, S. Stahl, S. Stanislaus, M. Stefaniak, E. N. Stein, O. Steinkamp, H. Stevens, D. Strekalina, Y. Su, F. Suljik, J. Sun, J. Sun, L. Sun, D. Sundfeld, W. Sutcliffe, V. Svintozelskyi, K. Swientek, F. Swystun, A. Szabelski, T. Szumlak, Y. Tan, Y. Tang, Y. T. Tang, M. D. Tat, J. A. Teijeiro Jimenez, A. Terentev, F. Terzuoli, F. Teubert, E. Thomas, D. J. D. Thompson, A. R. Thomson-Strong, H. Tilquin, V. Tisserand, S. T'Jampens, M. Tobin, T. T. Todorov, L. Tomassetti, G. Tonani, X. Tong, T. Tork, D. Torres Machado, L. Toscano, D. Y. Tou, C. Trippl, G. Tuci, N. Tuning, L. H. Uecker, A. Ukleja, D. J. Unverzagt, A. Upadhyay, B. Urbach, A. Usachov, A. Ustyuzhanin, U. Uwer, V. Vagnoni, V. Valcarce Cadenas, G. Valenti, N. Valls Canudas, J. van Eldik, H. Van Hecke, E. van Herwijnen, C. B. Van Hulse, R. Van Laak, M. van Veghel, G. Vasquez, R. Vazquez Gomez, P. Vazquez Regueiro, C. Vázquez Sierra, S. Vecchi, J. Velilla Serna, J. J. Velthuis, M. Veltri, A. Venkateswaran, M. Verdoglia, M. Vesterinen, W. Vetens, D. Vico Benet, P. Vidrier Villalba, M. Vieites Diaz, X. Vilasis-Cardona, E. Vilella Figueras, A. Villa, P. Vincent, B. Vivacqua, F. C. Volle, D. vom Bruch, N. Voropaev, K. Vos, C. Vrahas, J. Wagner, J. Walsh, E. J. Walton, G. Wan, A. Wang, B. Wang, C. Wang, G. Wang, H. Wang, J. Wang, J. Wang, J. Wang, J. Wang, M. Wang, N. W. Wang, R. Wang, X. Wang, X. Wang, X. W. Wang, Y. Wang, Y. Wang, Y. H. Wang, Z. Wang, Z. Wang, Z. Wang, J. A. Ward, M. Waterlaat, N. K. Watson, D. Websdale, Y. Wei, Z. Weida, J. Wendel, B. D. C. Westhenry, C. White, M. Whitehead, E. Whiter, A. R. Wiederhold, D. Wiedner, M. A. Wiegertjes, C. Wild, G. Wilkinson, M. K. Wilkinson, M. Williams, M. J. Williams, M. R. J. Williams, R. Williams, S. Williams, Z. Williams, F. F. Wilson, M. Winn, W. Wislicki, M. Witek, L. Witola, T. Wolf, E. Wood, G. Wormser, S. A. Wotton, H. Wu, J. Wu, X. Wu, Y. Wu, Z. Wu, K. Wyllie, S. Xian, Z. Xiang, Y. Xie, T. X. Xing, A. Xu, L. Xu, L. Xu, M. Xu, Z. Xu, Z. Xu, Z. Xu, K. Yang, X. Yang, Y. Yang, Z. Yang, V. Yeroshenko, H. Yeung, H. Yin, X. Yin, C. Y. Yu, J. Yu, X. Yuan, Y Yuan, E. Zaffaroni, J. A. Zamora Saa, M. Zavertyaev, M. Zdybal, F. Zenesini, C. Zeng, M. Zeng, C. Zhang, D. Zhang, J. Zhang, L. Zhang, R. Zhang, S. Zhang, S. L. Zhang, Y. Zhang, Y. Z. Zhang, Z. Zhang, Y. Zhao, A. Zhelezov, S. Z. Zheng, X. Z. Zheng, Y. Zheng, T. Zhou, X. Zhou, Y. Zhou, V. Zhovkovska, L. Z. Zhu, X. Zhu, X. Zhu, Y. Zhu, V. Zhukov, J. Zhuo, Q. Zou, D. Zuliani, G. Zunica
البحث الأصلي مرخَّص بموجب CC BY 4.0 (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). ✨ هذا شرح مولَّده بالذكاء الاصطناعي للبحث أدناه. لم يكتبه المؤلفون ولم يصادقوا عليه. وللتحقق من الدقة التقنية، يرجى الرجوع إلى البحث الأصلي. اقرأ إخلاء المسؤولية الكامل
تخيل الكون كأنه ساحة رقص عملاقة وفوضوية، حيث تتصادم الجسيمات باستمرار، وتتفكك، ثم تعيد تشكيل نفسها. تجربة LHCb في سيرن (CERN) تشبه نظام كاميرات مراقبة فائق القوة يراقب ساحة الرقص هذه، محاولاً رصد أندر وأغرب الحركات.
هذه الورقة البحثية تتحدث عن حركة رقص نادرة للغاية يؤديها جسيم يُسمى باريون لامدا (لنطلق عليه اسم "لامدا"). عادةً، عندما يرقص "لامدا"، فإنه ينقسم إلى بروتون وبيون (نوع من الجسيمات). ولكن في التواء نادر جداً، ينقسم أحياناً إلى بروتون، وميون (ابن عم ثقيل للإلكترون)، وجسيم شبحي غير مرئي يُسمى نيوترينو.
إليك قصة كيف اصطاد العلماء هذه الحركة النادرة، مشروحة ببساطة:
١. السؤال الكبير: هل الكون عادل؟
في النموذج المعياري (كتاب قواعد الفيزياء)، هناك مبدأ يُسمى عالمية نكهة اللبتون (Lepton Flavour Universality). فكر في هذا كقاعدة تقول: "الكون يعامل جميع الجسيمات الشبيهة بالإلكترون بنفس الطريقة تماماً، بغض النظر عن وزنها".
سواء تفاعل جسيم مع إلكترون خفيف أو ميون ثقيل، يجب أن تكون الاحتمالات متطابقة، بمجرد مراعاة فرق الوزن. ومع ذلك، أشارت تجارب حديثة إلى أن الكون قد يكون "يغش"—أي أنه يعامل الميونات الثقيلة بشكل مختلف عن الإلكترونات الخفيفة. هذه الورقة تتحقق مما إذا كان "لامدا" يلعب بنزاهة أم أنه يكسر القواعد.
٢. التحدي: البحث عن إبرة في كومة قش
أراد العلماء عدّ كم مرة يؤدي "لامدا" رقصة الميون النادرة هذه (Λ→pμ−νμ).
- المشكلة: هذا يحدث نادراً جداً. مقابل كل مليون مرة يؤدي فيها "لامدا" الرقصة "العادية" (ينقسم إلى بروتون وبيون)، فإنه يؤدي "رقصة الميون" حوالي ١٥٠ مرة فقط.
- الضجيج: يرى كاشف LHCb مليارات التصادمات. معظمها مجرد ضجيج خلفي—جسيمات عشوئة تطير عبر الكاشف تبدو وكأنها هي الرقصة ولكنها ليست كذلك. الأمر يشبه محاولة سماع همسة واحدة وسط حفلة روك صاخبة.
٣. الاستراتيجية: خدعة "المجموعة الضابطة"
لكي يعدّوا رقصة الميون النادرة بدقة، لم يكتفِ العلماء بعدّ الرقصات النادرة فحسب؛ بل عدّوا الرقصات الشائعة أيضاً.
- الرقصة العادية (Λ→pπ−): قاموا بعدّ كم مرة يؤدي "لامدا" الرقصة الشائعة والمملة. وكانوا يعرفون التكرار الدقيق لهذه الرقصة من دراسات سابقة.
- النسبة: من خلال مقارنة عدد الرقصات النادرة بالرقصات الشائعة، استطاعوا حساب الاحتمالية الدقيقة لحدوث الرقصة النادرة. الأمر يشبه إذا كنت تريد معرفة عدد الأشخاص في مدينة يأكلون فاكهة نادرة معينة؛ لن تكتفي بعدّ آكلي الفاكهة النادرة فقط، بل ستعدّ كم شخصاً يأكل التفاح (الشائع) وكم شخصاً يأكل الفاكهة النادرة، ثم تستخدم النسبة المعروفة للتفاح بالنسبة للسكان لتجد الإجابة.
٤. العمل الاستقصائي: الإمساك بالشبح
الجزء الأصعب كان أن النيوترينو (الجسيم الشبح) غير مرئي. فهو لا يترك أي أثر في الكاشف.
- القطعة المفقودة: تخيل أنك ترى بروتوناً وميوناً يبتعدان. أنت تعلم أنهما جاءا من "لامدا"، لكنك لا تعرف أين ذهب النيوترينو.
- خدعة رياضية: استخدم العلماء قوانين الفيزياء (حفظ الزخم) مثل حل الألغاز. كانوا يعرفون الاتجاه الذي كان يطير فيه "لامدا". ومن خلال قياس البروتون والميون، استطاعوا حسابياً تحديد أين يجب أن يكون النيوترو "المفقود" قد ذهب لموازنة المعادلة.
- المصفاة: قاموا ببناء مصفاة رقمية. إذا لم تكن الحسابات دقيقة (بمعنى أن الجسيمات لم تأتِ من تحلل "لامدا")، فإنهم يستبعدون تلك البيانات. هذه العملية قامت بتصفية الرقصات "المزيفة" وتركت لهم الرقصات الحقيقية.
٥. النتيجة: درجة مثالية
بعد تحليل ٥.٤ سنة من البيانات (كمية هائلة من المعلومات)، وجدوا ما يلي:
- التكرار: أكدوا أن "الكسر المتشعب" (الاحتمالية) لهذه الرقصة النادرة هو 1.46×10−4. وهذا يعني أن حوالي ١ من كل ٧٠٠٠ "لامدا" يؤدي هذه الحركة المحددة.
- الدقة: هذه النتيجة أكثر دقة بمرتين من أفضل قياس سابق. لقد قاموا بتركيز عدسة كاميراتهم بشكل أكبر بكثير.
- الحكم على العدالة: عندما قارنوا رقصة الميون برقصة الإلكترون، كانت النسبة هي ٠.١٧٥.
- توقع النموذج المعياري: ٠.١٥٣ (مع وجود هامش تذبذب نظري).
- توقع Lattice QCD (محاكاة حاسوبية فائقة التطور): ٠.١٧٣٥.
- النتيجة: قياسهم (٠.١٧٥) يتطابق مع المحاكاة الحاسوبية المتقدمة بشكل شبه مثالي.
الخلاصة
هذه الورقة هي انتصار لـ النموذج المعياري. إنها تقول: "حتى الآن، لا يزال الكون يلعب بنزاهة". الميونات الثقيلة والإلكترونات الخفيفة تُعامل تماماً كما يتنبأ كتاب القواعد.
ورغم أن هذا قد يبدو كأنه "لم يتم العثور على فيزياء جديدة"، إلا أنه في عالم فيزياء الجسيمات، الدقة هي كل شيء. من خلال إثبات أن الكون لا يزال عادلاً بهذه الدقة العالية، يغلق العلماء الباب أمام بعض النظريات التي تنبأت بأن الكون غير عادل. إنهم يضعون حدوداً أكثر صرامة، ويقولون لعلماء الفيزياء المستقبليين: "إذا أردتم العثور على فيزياء جديدة، عليكم البحث بجهد أكبر، لأن القواعد القديمة صامدة بقوة أكبر مما ظننتم".
باختصار: استخدم فريق LHCb كاميرا جسيمات عملاقة وبعض الرياضيات الذكية لإثبات أن جسيماً دون ذري يُدعى "لامدا" يتصرف تماماً كما يملي عليه كتاب قواعد الكون، حتى وهو يؤدي أندر رقصاته وأكثرها خفاءً.
إليك ملخص تقني مفصل لورقة LHCb البحثية رقم CERN-EP-2025-223، بعنوان "قياس كسر التفرع لـ Λ→pμ−νμ."
1. المشكلة والدوافع
تتناول الورقة الحاجة إلى اختبارات دقيقة لـ عالمية لَفْي الـلبتون (LFU) في الانتقالات ذات التيار المشحون التي تتضمن الكواركات الغريبة (s→u). وبينما لوحظت تلميحات لانتهاكات عالمية لَفْي الـلبتون في انتقالات b→c، إلا أن قطاع اضمحلالات الهيبرونات شبه اللبتونية (SHDs) لا يزال أقل استكشافاً تجريبياً رغم نظافته النظرية.
- الهدف الفيزيائي: قياس كسر التفرع لـ Λ→pμ−νμ بدقة عالية ومقارنته بنمط الإلكترون (Λ→pe−νˉe) لاختبار تنبؤ النموذج القياسي (SM) للنسبة Rμe=Γ(Λ→pμ−νˉμ)/Γ(Λ→pe−νˉe).
- السياق النظري: تُعد اضمحلالات الهيبرونات شبه اللبتونية (SHDs) مجسات حساسة لعمليات "السكالر" (scalar) و"التنسور" (tensor) التي تتجاوز النموذج القياسي (BSM). يعتمد معدل الاضمحلال على معامل كسر تناظر النكهة SU(3) المسمى δ. التنبؤات النظرية لـ Rμe نظيفة، حيث تعتمد أساساً على فروق الكتلة الكينماتيكية بدلاً من مدخلات عوامل الشكل المعقدة عند رتبة "التالي للرتبة الأولى" (NLO).
- وحدانية مصفوفة CKM: يسمح القياس الدقيق لهذا الاضمحلال باستخراج مستقل لعنصر مصفوفة CKM المسمى ∣Vus∣، وهو أمر بالغ الأهمية لاختبار وحدانية الصف الأول لمصفوفة CKM (∣Vud∣2+∣Vus∣2+∣Vub∣2=1)، والتي تخضع حالياً لما يُعرف بـ "شذوذ زاوية كابيبو".
2. المنهجية
عينة البيانات:
- التجربة: كاشف LHCb.
- مجموعة البيانات: تصادمات بروتون-بروتون عند طاقة مركز الكتلة s=13 تريليون إلكترون فولت (TeV) جُمعت بين عامي 2016 و2018 (الجولة الثانية - Run 2).
- اللمعان المتكامل: 5.4 fb−1.
استراتيجية التحليل:
يتم إجراء القياس كنسبة بالنسبة لقناة المعايرة المعروفة جيداً Λ→pπ− لإلغاء عدم اليقين في القياسات النظامية (systematic uncertainties).
B(Λ→pμ−νμ)=B(Λ→pπ−)×ϵΛ→pμνϵΛ→pπ×NΛ→pπNΛ→pμν
التحديات التقنية الرئيسية والحلول:
كبح الخلفية: تنشأ الخلفية المهيمنة من اضمحلالات Λ→pπ− حيث يضمحل البيون في حالة طيران (π−→μ−νˉμ) ويتم التعرف عليه خطأً كميون إشارة.
- إعادة البناء الكينماتيكي: بما أن النيوترينو غير قابل للكشف، يقوم التحليل بإعادة بناء الزخم المفقود باستخدام اتجاه طيران Λ (المحدد بواسطة الرؤوس الأولية والثانوية).
- المتغير 1: الزخم الطولي للنيوترينو (pL(νμ)): مشتق من خلال فرض قيد كتلة Λ. تعطي مرشحات الإشارة حلاً حقيقياً وموجباً، بينما تفشل خلفية التوليف (combinatorial background) غالباً في هذا القيد الكينماتيكي.
- المتغير 2: الكتلة المصححة (mCorr(pπ)): بالنسبة للبيونات التي تضمحل خارج موقع محدد الموقع (VELO)، يتم تصحيح الزخم ليعود إلى الرأس الأولي. هذا المتغير يبلغ ذروته عند كتلة Λ بالنسبة للخلفية، لكنه ينزاح بالنسبة للإشارة.
- التصنيف: يتم تصنيف الخلفيات حسب نقطة اضمحلال البيون (داخل أو خارج VELO) لتطبيق قيود كينماتيكية محددة.
الاختيار والملائمة (Fitting):
- المُشغّل (Trigger): يختار التحليل المرشحات التي تم تشغيلها بواسطة جسيمات أخرى غير الإشارة (TIS - Trigger Independent of Signal) لضمان اتساق كفاءة المُشغّل بين نمط الإشارة وأنماط المعايرة.
- نموذج الملائمة: يتم إجراء ملائمة أقصى احتمالية مجزأة (binned maximum-likelihood fit) في مستوى ثنائي الأبعاد من mCorr(pπ) مقابل m(pπ).
- القوالب (Templates): يتم اشتقاق أشكال الإشارة والخلفية من المحاكاة (Pythia/EvtGen/Geant4) وتصحيحها باستخدام عينات معايرة مستمدة من البيانات (تقنية sPlot) لتعريف الجسيمات (PID)، والتتبع (tracking)، وكفاءات المُشغّل.
تصحيحات الكفاءة:
- يتم تطبيق التصحيحات لكفاءات تعريف الجسيمات (PID)، والتتبع، والمُشغّل باستخدام أدوات المعايرة (PIDCalib2, TrackCalib2).
- يتم إعادة وزن عينات المحاكاة لتطابق توزيعات البيانات في الزخم المستعرض للـ Λ (pT) والتعامد الكاذب (η).
3. المساهمات الرئيسية
- أول قياس لـ LHCb: هذه هي أول دراسة لعالمية لَفْي الـلبتون في اضمحلالات الهيبرونات في تجربة LHC.
- تحسين الدقة: يحسن القياس دقة كسر التفرع لـ Λ→pμ−νμ بمعامل قدره 2 مقارنة بأفضل قياس سابق (BESIII, 2021).
- التعامل القوي مع الخلفية: يسمح تطوير المتغيرات pL(νμ) و mCorr بالفصل الفعال للإشارة عن خلفية Λ→pπ− المهيمنة (البيون في حالة طيران)، والتي تشكل حوالي 60% من العينة قبل الاختيار.
- التحكم في القياسات النظامية: من خلال استخدام طريقة النسبة مع مُشغلات TIS واختيارات كينماتيكية مشتركة، يتم إلغاء معظم عدم اليقين النظامي (التتبع، PID، المُشغّل) بشكل كبير.
4. النتائج
كسر التفرع:
كسر التفرع المقاس هو:
B(Λ→pμ−νμ)=(1.462±0.016stat±0.100syst±0.011norm)×10−4
- إجمالي عدم اليقين: ≈6.9%.
- المقارنة: يتوافق مع نتيجة BESIII البالغة (1.48±0.21)×10−4 ولكن مع تقليل عدم اليقين بشكل كبير.
اختبار عالمية لَفْي الـلبتون:
باستاستخدام المتوسط العالمي لنمط الإلكترون B(Λ→pe−νˉe)=(8.34±0.14)×10−4، فإن النسبة التجريبية هي:
Rμeexp=0.175±0.012
- المقارنة مع النظرية:
- متوافق مع تنبؤ النموذج القياسي عند رتبة NLO (0.153±0.008) ضمن 1.5σ.
- متوافق مع تنبؤات حسابات الشبكة (Lattice QCD) الحديثة (0.1735±0.0098) ضمن 0.1σ.
- متوافق مع نتيجة Lattice الأكثر دقة (0.16638±0.00020) ضمن 0.95σ.
عنصر CKM ∣Vus∣:
باستخراج ∣Vus∣ باستخدام عوامل شكل Lattice QCD:
- المدخل المتحفظ: ∣Vus∣=0.235±0.016
- المدخل البديل: ∣Vus∣=0.2459±0.0085
كلا القيمتين متوافقتان مع قيود وحدانية CKM، مما يوفر فحصاً مستقلاً لـ "شذوذ زاوية كابيبو".
5. الأهمية
- التحقق من النموذج القياسي: تؤكد النتيجة عالمية لَفْي الـلبتون في انتقالات s→u، وتضع حدوداً صارمة على سيناريوهات الفيزياء الجديدة التي تتضمن تيارات "سكالر" أو "تنسور" في اضمحلالات الهيبرونات.
- التكامل: يوفر هذا القياس قيداً مستقلاً حاسماً على ∣Vus∣ مشتق من اضمحلالات الباريونات، ليكمل القياسات المستمدة من اضمحلالات الكاون (مثل Kℓ3 و Kμ2). وهذا أمر حيوي نظًراً للتناقض الحالي البالغ 3σ بين طرق تحديد ∣Vus∣ المختلفة.
- مرجع تجريبي: يثبت هذا التحليل قدرة تجربة LHCb على إجراء قياسات عالية الدقة لاضمحلالات الهادرونات الغريبة النادرة، متجاوزاً تحديات البيئة الهادرونية في LHC من خلال تقنيات إعادة البناء الكينماتيكي المتقدمة وكبح الخلفية.
غارق في أبحاث مجالك؟
تصلك نشرة يومية بأحدث الأبحاث المطابقة لكلماتك البحثية المفتاحية — مع ملخصات تقنية، بلغتك.
تصلك أفضل أبحاث high-energy experiments كل أسبوع.
يحظى بثقة باحثين في ستانفورد وكامبريدج والأكاديمية الفرنسية للعلوم.
تفقّد بريدك لتأكيد الاشتراك.
حدث خطأ ما. تعيد المحاولة؟
لا رسائل مزعجة، ويمكنك إلغاء الاشتراك متى شئت.