Search for lepton-number-violating B−→D(∗)+μ−μ− decays
باستخدام بيانات تصادمات بروتون-بروتون بطاقة 13 تريليون إلكترون فولت تقابل 5.4 فمتوبابان من اللمعان المتكامل، أجرى تجربة LHCb بحثاً عن اضمحلالات B−→D(∗)+μ−μ− المنتهكة لعدد الليبتونات، حيث لم يلاحظ أي إشارة معنوية، ووضع حدوداً عليا بنسبة ثقة 95% على الكسور التفرعية بلغت 4.6×10−8 و 5.9×10−8 لنمطي D+ و D∗+ على التوالي.
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, M. Akthar, 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, 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. 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, 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, 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, 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. Heyn, 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, R. Kolb, 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. 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, R. Mocanu, 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, L. Palini, 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, 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 مضمار سباق عملاق عالي السرعة، حيث تنطلق جسيمات ضئيلة وتندفع بسرعة تقارب سرعة الضوء. فيزيائيون في تجربة LHCb التابعة لـ CERN يشبهون المحققين الذين يراقبون هذا السباق، بحثاً عن حدث محدد للغاية، يكاد يكون مستحيلاً، وهو خرق للقواعد.
إليك قصة تحقيقهم الأخير، مشروحة ببساطة.
اللغز: عملية تبادل محظورة
في عالم فيزياء الجسيمات، توجد قاعدة أساسية تسمى "حفظ عدد اللبتونات". فكر في هذه القاعدة كأنها نظام محاسبة صارم. في المعاملة العادية، إذا أخرجت عملتين "سالبتين" (إلكترونات أو ميونات)، يجب عليك أيضاً إطلاق نيوترينوات "موجبة" لضبط الدفاتر.
ومع ذلك، تشير بعض النظريات إلى أن النيوترينوات قد تكون هي نفسها جسيمات مضادة (مثل عملة معدنية لها وجه "ملك" على كلا الجانبين). إذا كان هذا صحيحاً، يمكن ضبط الدفاتر بشكل مختلف؛ حيث يمكن خلق عملتين "سالبتين" دون إطلاق أي نيوترينوات "موجبة". وهذا ما يسمى بانتهاك عدد اللبتونات.
كان العلماء يبحثون عن "معاملة محظورة" محددة: جسيم ثقيل يسمى ميزون B-minus يتحلل إلى جسيم أخف (ميزون D) وميونين (وهي تشبه الإلكترونات الثقيلة)، مع عدم وجود أي نيوترينوات في الأفق.
العمل التحقيقي: مطاردة الشبح
للعثور على هذا الحدث النادر، استخدم فريق LHCb مجموعة بيانات ضخمة من الفترة بين 2016 و2018، ما يعادل مراقبة 5.4 كوينتيليون (5.4 مليار مليار) من التصادمات.
1. الإعداد:
قاموا ببناء كاميرا ضخمة عالية التقنية (الكاشف) لالتقاط الجسيمات المتطايرة من تصادمات البروتونات. بحثوا عن بصمة محددة: ميزون B يتفكك فجأة إلى ميزون D وميونين لهما نفس الشحنة الكهربائية.
2. الضجيج:
المشكلة هي أن مضمار السباق مزدحم للغاية. في معظم الأوقات، تتحلل الجسيمات بطرق عادية، أو ترتبك الكواشف.
- الميونات "المزيفة": في بعض الأحيان، يطير بيون (نوع آخر من الجسيمات) بسرعة كبيرة لدرجة أنه يتفكك إلى ميون حقيقي، أو يخطئ الكاشف ويظن أن البيون هو ميون. هذا يخلق إشارة "مزيفة" تبدو تماماً مثل الحدث المحظور.
- الفوضى "التركيبية": تخيل غرفة مليئة بالناس يرمون الكرات. أحياناً، وبمحض الصدفة، تسقط كرتان عشوائيتان معاً في دلو واحد. هذا هو "الخلفية التركيبية" (combinatorial background) — ضجيج عشوائي يبدو وكأنه نمط معين.
3. الفلاتر (المرشحات):
للعثور على الإشارة الحقيقية، استخدم الفريق "فلتر ذكي" (أداة تعلم آلي تسمى شجرة القرار المعززة - Boosted Decision Tree).
- علموا الكمبيوتر كيف يبدو الحدث "المزيف" من خلال دراسة الملايين من عمليات المحاكاة.
- تحققوا من "آثار الأقدام" (معاملات التأثير) للجسيمات للتأكد من أنها جميعاً جاءت من نفس المكان بالضبط وفي نفس اللحظة تماماً.
- استخدموا حدث "معايرة" (تحلل شائع جداً ومعروف جيداً) كمسطرة لقياس مدى كفاءة كاميراتهم.
النتيجة: لم يتم العثور على أشباح
بعد غربلة البيانات باستخدام هذه الفلاتر الصارمة للغاية، نظر العلماء في النتائج.
- الحكم: لم يجدوا أي دليل واضح على هذا التحلل المحظور. "الإشارة" التي رأوها لم تكن سوى ضجيج عشوائي، وهو ما يتوافق مع ما تتوقعه إذا لم يحدث الحدث الخارق للقواعد أبداً.
- الحد الأقصى: على الرغم من أنهم لم يجدوه، إلا أنهم وضعوا "حد سرعة" صارم للغاية على عدد المرات التي يمكن أن يحدث فيها هذا. لقد حسبوا أنه إذا كان هذا التحلل يحدث، فإنه يحدث أقل من 4.6 مرة لكل 100 مليون من تحللات ميزون B (لنوع واحد) وأقل من 5.9 مرة لكل 100 مليون (للنوع الآخر).
لماذا هذا مهم (وفقاً للورقة البحثية)
تنص الورقة على أنه بينما لم يجدوا "الشبح"، إلا أن هذا لا يزال انتصاراً للعلم.
- أدوات أفضل: لقد حسنوا طرقهم بشكل كبير مقارنة بالدراسات السابقة، وتحديداً في تحسن قدرتهم على رصد الحالات التي يتظاهر فيها البيون بأنه ميون.
- قواعد أكثر صرامة: لقد وضعوا الآن أشد الحدود صرامة في التاريخ على هذا النوع المحدد من التحلل.
- الصورة الكبيرة: بينما التوقعات النظرية لهذا الحدث نادرة جداً لدرجة أن حتى هذا التجربة الضخمة قد تكون أصغر من أن تراه، فإن هذا العمل يساعد في رسم "نطاق البحث". إنه يخبر العلماء المستقبليين بالضبط أين يبحثون ومدى الحساسية التي يجب أن تكون عليها كواشفهم التالية للإمساك بلمحة من نيوترينوات "مايورانا" هذه.
باختصار: بحث المحققون بجد عن عملية تبادل جسيمات خارقة للقواعد، ولم يجدوا شيئاً، وأعلنوا: "إذا كان هذا يحدث، فهو أندر مما اعتقدنا". هذا يساعد في إعادة رسم خريطة القوانين الأساسية للكون.
ملخص تقني: البحث عن تحللات B−→D(∗)+μ−μ− المنتهكة لعدد اللبتون
المشكلة والدوافع
لا تزال الطبيعة الجوهرية للنيوترينوات —سواء كانت فرميونات ديراك أم فيرميونات مايورانا— سؤالاً مفتوحاً في فيزياء الجسيمات. ويعد إثبات طبيعة مايورانا للنيوترينوات هدفاً رئيسياً، يُسعى إليه عادةً من خلال رصد اضمحلال بيتا المزدوج عديم النيوترينو (0νββ). وبينما تستقصي تجارب 0νββ الروابط مع الإلكترونات، فإن عمليات مماثلة في قطاع الثقل العالي يمكنها استقصاء الروابط مع الميونات. تقدم هذه الورقة بحثاً عن تحللات منتهكة لعدد اللبتون (LNV) من الشكل B−→D(∗)+μ−μ−. إن مثل هذه العمليات محظورة في النموذج المعياري (SM)، وستشير إلى وجود نيوترينوات مايورانا. يركز التحليل على طوبولوجيا محددة حيث ينشأ ميزون الشارم والميونان المتماثلان في الإشارة من رأس مشترك، وهو ما يتوافق مع السيناريوهات التي تتضمن نيوترينوات مايورانا خفيفة (mN<mπ) أو ثقيلة (mN>mB)، كما هو موضح في الأدبيات النظرية [11, 12].
المنهجية
يستخدم التحليل بيانات تصادمات بروتون-بروتون تم جمعها بواسطة تجربة LHCb عند طاقة مركز الكتلة تبلغ 13 تريليون إلكترون فولت، وهو ما يقابل لمعاناً متكاملاً قدره 5.4 فمتوباي (2016–2018). يعيد البحث بناء تحللات الإشارة عبر قنوات الشارم-هادرون D+→K−π+π+ و D∗+→D0(→K−π+)π+.
تشمل المكونات المنهجية الرئيسية ما يلي:
- اختيار الأحداث: يتم اختيار المرشحين بطلب وجود رأس مشترك لـ D(∗)+ والميونين المتماثلين في الإشارة. وتعمل عمليات الملاءمة الكينماتيكية على تقييد الكتل الثابتة لحالات الشارم الوسيطة إلى قيم معروفة. كما تُطبق متطلبات صارمة لبارامتر التأثير (χIP2) ومعايير تحديد هوية الجسيمات (PID) لقمع الخلفيات الناتجة عن خطأ في تحديد هوية البيونات كـ ميونات.
- قمع الخلفية: يُستخدم مصنف "شجرة القرار المعززة" (BDT) للفصل بين الإشارة والخلفية التوليفية. وتستخدم عملية التدريب عينات إشارة محاكات وعينات خلفية مستمدة من البيانات (مناطق الحافة للكتلة).
- نمذجة الخلفية: تنشأ الخلفيات المهيمنة من التحللات الخاطئة في تحديد الهوية، وتحديداً B−→D(∗)+π−μ−νμ (خطأ واحد في تحديد الهوية) و B−→D(∗)+π−π− (خطأ مزدوج في تحديد الهوية). تقدم الدراسة معالجة متطورة لتصحيح الخطأ في تحديد هوية البيون كميون، مع مراعاة تأثيرات اضمحلال البيونات أثناء الطيران. ويتضمن ذلك معايرة مستندة إلى البيانات لمعدلات الخطأ في تحديد الهوية، وعملية "تلطيخ" (smearing) تعتمد على المحاكاة لبقايا الزخم لنمذجة التشوهات الكينماتيكية الناتجة عن تأثيرات الاضمحلال أثناء الطيران بدقة.
- التطبيع: تُقاس فروق التفرع نسبة إلى قناة التطبيع B−→ψ(2S)(→J/ψ(→μ+μ−)π+π−)K−، والتي تشترك في نفس محتوى الجسيمات النهائية.
- التحليل الإحصائي: يتم إجراء ملاءمة أقصية الاحتمال غير الموزعة الموسعة على توزيعات كتلة B− الثابتة. ويتم استخراج عائد الإشارة مع تقييد عوائد الخلفيات الناتجة عن الخطأ في تحديد الهوية بناءً على المحاكاة وبيانات المعايرة. كما يتم وضع حدود عليا باستخدام طريقة CLs.
المساهمات الرئيسية
يمثل هذا العمل تحسيناً كبيراً مقارنة ببحوث LHCb السابقة [4] في عدة مجالات:
- حجم مجموعة البيانات: استخدام مجموعة بيانات أكبر (5.4 فمتوباي مقابل عينات أصغر سابقة).
- تقدير الخلفية: معالجة منقحة للخلفيات الناتجة عن البيونات التي تم تحديد هويتها خطأً كميونات. تعالج الورقة صراحةً تأثيرات تدهور الزخم الناتجة عن اضمحلال البيونات أثناء الطيران، وهو عامل لم يؤخذ في الاعتهتبار بشكل كامل في الدراسات السابقة. وقد تحقق ذلك من خلال عينة معايرة مخصصة وإجراء "تلطيخ" للزخم مطبق على المحاكاة.
- تحسين الاختيار: تنفيذ مصنف BDT لقمع الخلفية التوليفية ومتطلبات PID أكثر صرامة لتقليل احتمالات الخطأ في تحديد هوية البيونات إلى أقل من 1% لكل مسار.
- الضبط المنهجي: تقييم شامل لعدم اليقين المنهجي، بما في ذلك اعتماد نموذج التحلل، ومعايرة PID، وتغيرات كفاءة الزناد.
النتائج
لم يتم رصد أي إشارة معنوية في أي من قناتي B−→D+μ−μ− أو B−→D∗+μ−μ−. وتعتبر عوائد الإشارة المرصودة متسقة مع تقلبات الخلفية (9.0±5.3 حدث لـ D+ و −1.7±2.1 حدث لـ D∗+).
بناءً على ذلك، تم وضع حدود عليا لفروق التفرع عند مستوى ثقة 95% (CL):
- B(B−→D+μ−μ−)<4.6×10−8
- B(B−→D∗+μ−μ−)<5.9×10−8
تمثل هذه الحدود تحسيناً بأكثر من رتبة مقدار مقارنة بالنتائج السابقة [4].
الأهمية
تزعم الورقة أنه بينما لا تزال الحساسية التي تم تحقيقها بعيدة جداً عن التوقعات النظرية للتحللات المستحثة بنيوترينو مايورانا (التي يُتوقع أن تكون عند مستوى O(10−23) إلى O(10−22))، فإن النتائج تضع الحدود الأكثر صرامة حتى الآن على هذه الأنماط المحددة من تحللات LNV. توضح الدراسة القدرة التجريبية على إجراء عمليات بحث مستقلة عن النماذج للتحللات عديمة النيوترينو في نظام ميزون B، وتوفر استراتيجية منقحة للقياسات المستقبلية الأكثر حساسية. إن التحسينات في نمذجة الخلفية وقمعها تشكل أساساً لتحليلات لاحقة في البحث عن فيزياء ما وراء النموذج المعياري.
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.