First evidence of the decay B+→π+e+e−
باستخدام 9 فمتوبار−1 من بيانات تصادمات بروتون-بروتون من تجربة LHCb، أعلن الباحثون عن أول دليل على التحلل النادر B+→π+e+e− بأهمية إحصائية بلغت 3.2σ، وبكسر احتمالي مُقاس يتوافق مع تنبؤات النموذج القياسي.
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, F. Betti, J. Bex, O. Bezshyyko, S. Bhattacharya, 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, 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, A. F. Campoverde Quezada, Y. Cao, 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, A. Chen Hu, 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, M. Cubero Campos, E. Curras Rivera, R. Currie, C. L. Da Silva, S. Dadabaev, X. Dai, E. Dall'Occo, J. Dalseno, C. D'Ambrosio, J. Daniel, 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, 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, D. Elizondo Blanco, J. Ellbracht, S. Ely, A. Ene, J. Eschle, T. Evans, F. Fabiano, S. Faghih, L. N. Falcao, B. Fang, R. Fantechi, L. Fantini, M. Faria, K. Farmer, F. Fassin, D. Fazzini, L. Felkowski, C. Feng, M. Feng, 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, 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, F. Goncalves Abrantes, I. Gonçales Vaz, 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, 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. J. Harris, M. Hartmann, S. Hashmi, J. He, N. Heatley, 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, 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, T. Jakoubek, 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, K. Kalecinska, 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, S. Klaver, N. Kleijne, A. Kleimenova, 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, 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, I. Lobo, 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, S. Lyu, 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, N. T. McHugh, A. McNab, R. McNulty, B. Meadows, 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, T. Monnard, 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, Z. Mu, E. Muhammad, F. Muheim, M. Mulder, K. Müller, F. Muñoz-Rojas, R. Murta, V. Mytrochenko, P. Naik, T. Nakada, R. Nandakumar, T. Nanut, G. Napoletano, 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, B. K. Njoki, 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, 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, S. Paniskaki, G. Panshin, L. Paolucci, A. Papanestis, M. Pappagallo, L. L. Pappalardo, C. Pappenheimer, C. Parkes, D. Parmar, 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, K. Popp, S. Poslavskii, K. Prasanth, C. Prouve, D. Provenzano, V. Pugatch, A. Puicercus Gomez, G. Punzi, J. R. Pybus, Q. Qian, W. Qian, N. Qin, 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, F. Riehn, 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, J. Shen, 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, 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, F. Stagni, M. Stahl, S. Stahl, S. Stanislaus, M. Stefaniak, O. Steinkamp, D. Strekalina, Y. Su, F. Suljik, J. Sun, J. Sun, L. Sun, D. Sundfeld, W. Sutcliffe, P. Svihra, 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, 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, A. Vaitkevicius, 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, M. Xu, Z. Xu, Z. Xu, Z. Xu, S. Yadav, K. Yang, X. Yang, Y. Yang, Y. Yang, Z. Yang, V. Yeroshenko, H. Yeung, H. Yin, X. Yin, C. Y. Yu, J. Yu, X. Yuan, Y Yuan, 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, 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 فائق السرعة، حيث تنطلق جسيمات متناهية الصغر بسرعة تقارب سرعة الضوء. تجربة LHCb في سيرن (CERN) تشبه فريقاً من كاميرات المرور والتحريات فائقة الدقة المتمركزة على جانب هذا المضمار، تراقب الأحداث النادرة والغريبة التي تحدث عندما تصطدم هذه الجسيمات ببعضها البعض.
هذا البحث هو تقرير من هؤلاء المحققين يعلنون فيه أنهم تمكنوا أخيراً من رصد لمحة لحدث نادر جداً، يكاد يكون غير مرئي: وهو نوع محدد من اضمحلال الجسيمات يسمى B+→π+e+e−.
إليك قصة ما وجدوه، مشروحة ببساطة:
مطاردة الجسيم "الشبح"
في عالم الفيزياء، توجد قواعد (تسمى النموذج القياسي) تتنبأ بكيفية سلوك الجسيمات. معظم الوقت، تتبع الجسيمات هذه القواعد بدقة. ومع ذلك، يحب الفيزيائيون البحث عن "الأشباح" — وهي الأحداث النادرة جداً لدرجة أنها تكاد لا تحدث، أو الأحداث التي قد تكسر القواعد، مما يشير إلى فيزياء جديدة غير مكتشفة.
الجسيم الذي كانوا يطاردونه هو ميزون B+. فكر في ميزون B+ كحقيبة سفر ثقيلة وغير مستقرة. عادةً، عندما تتفكك، تسقط محتوياتها بطرق يمكن التنبؤ بها. لكن أحياناً، وبشكل نادر جداً، تسقط مزيجاً محدداً يصعب العثور عليه: بيون (جسيم خفيف) وإلكترونان (المادة التي يتكون منها التيار الكهربائي).
هذا التفكك المحدد مميز لأنه "رقصة محظورة" في كتاب القواعد القياسي. إنه يحدث نادراً جداً لدرجة أنه يشبه محاولة العثور على حبة رمل محددة على شاطئ بحجم قارة.
التحدي: البحث عن إبرة في كومة قش
جمع فريق LHCb بيانات من مليارات الاصطدامات (مثل مشاهدة مليارات حوادث السيارات) للعثور على هذا الحدث المحدد. لكن كانت هناك مشكلة هائلة: الضجيج.
تخيل أنك تحاول سماع همسة في ملعب مليء بالمعجبين الصارخين. "المعجبون الصارخون" في هذه التجربة هم اضمحلالات جسيمات أخرى تبدو تماماً مثل الإلكترونات ولكنها ليست كذلك (حالة من الخطأ في تحديد الهوية)، أو جسيمات تتفكك بطرق مشابهة ولكن بمكونات مختلفة.
لتصفية الضجيج، استخدم العلماء منخلاً رقمياً (يسمى "شجرة القرار المعززة"). فكر في هذا كحارس ذكي جداً عند مدخل ملهى ليلي؛ فهو يتحقق من كل مرشح جسيم مقابل قائمة طويلة من القواعد:
- "هل أتيت من المكان الصحيح؟"
- "هل لديك الطاقة المناسبة؟"
- "هل تتحرك في الاتجاه الصحيح؟"
إذا لم يجتز الجسيم اختبار الحارس الصارم، يتم استبعاده.
الاكتشاف: "نحن نرى ظلاً"
بعد غربلة بيانات استمرت لمدة 9 سنوات (9 "فيمتو فارن" عكسية من المعلومات — وهي وحدة تمثل كمية هائلة من الاصطدامات)، وجد الفريق إشارة.
لم يجدوا انفجاراً ضخماً لا يمكن إنكاره من الأدلة. بدلاً من ذلك، وجدوا نتوءاً إحصائياً. تخيل أنك تعد الأشخاص الذين يدخلون غرفة؛ تتوقع دخول 100 شخص، فعدت 103. هل هذا توجه جديد؟ ربما. لكن إذا عددت 130، فستكون متأكداً من حدوث شيء ما.
في هذه الحالة، رأى الفريق نتوءاً أكبر بـ 3.2 مرة مما قد ينتجه الصدف العشوائية. وفي لغة الفيزياء، يسمى هذا "3.2 سيجما".
- ماذا يعني هذا: إنه ليس "اكتشافاً" بعد (والذي يتطلب عادةً 5 سيجما، أو يقيناً بنسبة 99.9999%). إنه "دليل". الأمر يشبه رؤية ظل يكاد يكون مؤكداً أنه لشخص ما، لكنك لم ترَ وجهه بوضوح كافٍ لتقول: "أنا أعرف من هو" بثقة 100%.
النتيجة: تطابق مع القواعد
قاس الفريق عدد المرات التي يحدث فيها هذا الاضمحلال النادر (الذي يسمى "الكسر الجزئي"). وجدوا أنه يحدث حوالي 2.4 مرة من بين كل 100 مليون من ميزونات B+.
والأهم من ذلك، أن هذا الرقم يطابق التنبؤ الذي وضعه النموذج القياسي تماماً.
- لماذا هذا مهم: أحياناً، عندما نجد حدثاً نادراً، فإنه يكسر القواعد ويشير إلى "فيزياء جديدة" (مثل المادة المظلمة أو الأبعاد الإضافية). هنا، اتبع الحدث القواعد بدقة. وهذا في الواقع خبر جيد! فهو يؤكد أن فهمنا الحالي للكون صلب، حتى بالنسبة لهذه الأحداث النادرة للغاية والصعبة الرؤية.
الخلاصة
لقد نجح تعاون LHCb في رصد أول دليل واضح على اضمحلال B+→π+e+e−.
- استخدموا مجموعة بيانات ضخمة من مصادم الهادراتون الكبير.
- استخدموا فلاتر حاسوبية متقدمة لإزالة "ضجيج" الإشارات الزائفة.
- وجدوا إشارة من المرجح جداً أن تكون حقيقية (3.2 سيجما).
- وتيرة الحدث تطابق تنبؤات النموذج القياسي تماماً.
إنها عملية صيد ناجحة لـ "شبح"، تثبت أن حتى أكثر الجسيمات مراوغة في الكون تتبع القواعد التي نعرفها بالفعل.
إليك ملخص تقني مفصل لورقة بحث LHCb رقم CERN-EP-2026-055 (LHCB-PAPER-2025-050)، بعنوان "أول دليل على اضمحلال B+→π+e+e−".
1. المشكلة والدوافع
تتناول الورقة البحثية البحث عن الاضمحلال النادر B+→π+e+e−. هذه العملية تتم عبر تيار محايد متغير للنكهة (FCNC) عند مستوى الكواركات (b→dℓ+ℓ−).
- سياق النموذج المعياري (SM): في النموذج المعياري، تكون عمليات الـ FCNC مكبوتة عبر الحلقات (loop-suppressed). كما أن انتقال b→d يكون أكثر كبتاً مقارنة بانتقال b→s الأكثر شيوعاً، وذلك بسبب نسبة عناصر مصفوفة كاك (CKM) وهي ∣Vtd∣2/∣Vts∣2.
- إمكانية الفيزياء الجديدة (NP): هذه الاضمحلالات حساسة للغاية للفيزياء الجديدة. قد تشير الانحرافات في معدلات التفرع، أو عدم التماثل في الشحنة الفردية (CP asymmetries)، أو عالمية لفلور اللبتونات (LFU) إلى وجود فيزياء تتجاوز النموذج المعياري.
- الوضع الحالي: بينما تم رصد النظير الميوني (B+→π+μ+μ−) بواسطة تجربة LHCb بمعدل تفرع قدره (1.83±0.25)×10−8، فإن نمط الإلكترون (B+→π+e+e−) لم يتم رصده بعد. وضعت عمليات البحث السابقة من تجربة Belle و Belle II حداً أقصى فقط قدره <5.4×10−8 (بثقة 90%).
2. المنهجية
عينة البيانات
- التجربة: كاشف LHCb في CERN.
- مجموعة البيانات: تصادمات بروتون-بروتون عند طاقات مركز الكتلة s=7,8, و $13$ تيرا إلكترون فولت (TeV).
- اللمعان المتكامل (Integrated Luminosity): 9 fb−1 (بالجمع بين بيانات التشغيل 1 والتشغيل 2).
إعادة بناء الأحداث والاختيار
- المُطلق (Trigger): يتطلب وجود عنقود عالي الطاقة في الكالوريمتر الكهرومغناطيسي (ECAL) مرتبط بمرشح إلكترون، يليه مُطلقات برمجية تحدد رؤوس ثانوية مزاحة تتوافق مع اضمحلالات الهادرونات الثقيلة (b-hadron).
- اختيار المرشح:
- يتم إعادة البناء من هادرون مشحون (π+) وزوج من الإلكترونات المتضادة في الشحنة (e+e−).
- استعادة إشعاع بريمسترالونج (Bremsstrahlung Recovery): أمر بالغ الأهمية للإلكترونات، التي تفقد طاقتها عبر إشعاع بريمسترالونج. تقوم الخوارزمية بإضافة الطاقة من عناقيد ECAL إلى زخم الإلكترون. تُقسم المرشحات إلى فئتين: HasBrem (تمت إضافة العناقيد) و NoBrem (لا توجد عناقيد).
- القيود الكينماتيكية: يجب أن تمتلك الجسيمات زخماً عرضياً (pT) كبيراً وأن تشكل رأساً ثانوياً مزاحاً بشكل كبير عن رأس التفاعل الأولي (PV).
- كبح الخلفية:
- الخطأ في تحديد الهوية (Misidentification): متطلبات صارمة لتحديد الهوية (PID) باستخدام بيانات RICH، والكالوريمتر، ونظام الميونات لرفض الهادرونات (K,π) التي يتم التعرف عليها خطأً كإلكترونات.
- خلفية التوليف (Combinatorial Background): يتم كبحها باستخدام مصنف شجرة القرار المعززة (BDT) المدرب على الإشارة المحاكات وبيانات المناطق الجانبية (sidebands).
- الخلفيات الفيزيائية:
- يتم رفض B+→K+e+e− (حيث يتم التعرف على K خطأً كـ π) عبر حظر كتلة الابتدال (invariant mass vetoes).
- يتم كبح الاضمحلالات الهادرونية الكاملة (B+→h+h−h+) حيث يتظاهر هادرون اثنان بأنهما إلكترونات، خاصة في فئة NoBrem.
- يتم رفض الاضمحلالات شبه الميونية (مثل B+→D0e+νe) باستخدام القيود الكينماتيكية (مثل m(π+e−)>mD0).
استراتيجية التحليل
- المعايرة (Normalization): يتم قياس معدل التفرع بالنسبة للنمط المعروف جيداً B+→K+J/ψ(e+e−).
- مناطق الملاءمة (Fit Regions): يتم إجراء التحليل في منطقتين لـ q2 (مربع كتلة الدي-إلكترون) هي:
- q2 المنخفض: [0.045,6] GeV2/c4 (أسفل رنينات الشارمونيوم).
- q2 العالي: [15,25] GeV2/c4 (أعلى من ψ(2S)).
- النموذج الإحصائي: يتم إجراء ملاءمة احتمالية قصوى متزامنة ممتدة (extended simultaneous maximum-likelihood fit) على توزيع الكتلة الابتدالية (m(π+e+e−)) عبر ثماني فئات (منطقتان لـ q2 × فئتان لبريمسترالونج × منطقتان لمخرجات BDT).
- الإشارة: يتم نمذجتها باستخدام دالة Crystal Ball مزدوجة الجانب.
- الخلفيات: يتم نمذجة خلفية التوليف بواسطة دوال أسية (لـ q2 المنخفض) أو نماذج فضاء الطور (لـ q2 العالي)؛ بينما يتم تقييد الخلفيات الفيزيائية عبر عوائد المحاكاة.
3. المساهمات الرئيسية
- أول رصد لـ b→de+e−: هذا هو أول دليل على اضمحلال B+→π+e+e−، مما يثبت وجود انتقال الكواركات b→de+e−.
- أول قياس لمعدل التفرع: يوفر أول قياس كمي لمعدل التفرع لهذا المسار المحدد.
- الدقة المنهجية: يظهر التعامل المتقدم مع استعادة بريمسترالونج وخلفيات الخطأ في تحديد الهوية في أنماط الإلكترونات، والتي تكون عادةً أكثر صعوبة من أنماط الميونات بسبب تحولات الفوتونات أو الخطأ في تحديد الهوية للهادرونات.
- التحقق من النموذج المعياري: تعمل النتيجة كاختبار حاسم لعالمية لفلور اللبتونات (LFU) من خلال مقارنة نمط الإلكترون بنمط الميون المقاس سابقاً.
4. النتائج
معدل التفرع
معدل التفرع المقاس هو:
B(B+→π+e+e−)=(2.4−0.8+0.9 (stat)−0.2+0.4 (syst))×10−8
الأهمية الإحصائية (Significance)
- بلغت الأهمية الإحصائية لزيادة الإشارة 3.2σ (بما في ذلك الأخطاء النظامية).
- هذا يعتبر "دليلاً" (الذي يُعرف عادة بـ >3σ) وليس بعد "رصداً" (الذي يتطلب >5σ).
النتائج التفاضلية
- منطقة q2 المنخفض: الأهمية هي 3.2σ.
- منطقة q2 العالي: الأهمية هي 0.8σ. لم يتم رصد إشارة؛ وتم وضع حد أقصى: B<1.25×10−8 (بثقة 90%).
المقارنة مع النموذج المعياري
- القيمة المقاسة تتوافق مع تنبؤ النموذج المعياري B(B+→π+ℓ+ℓ−)=(2.04±0.21)×10−8.
- نسبة معدل تفرع الإلكترون إلى الميون تتوافق مع عالمية لفلور اللبتونات (LFU) ضمن حدود عدم اليقين الحالية.
5. الأهمية
تمثل هذه الورقة البحثية علامة فارقة في فيزياء الهادرونات الثقيلة:
- إكمال الصورة: إنها تؤكد أن انتقال b→d يحدث للإلكترونات، مما يطابق النمط المشاهد في الميونات ويؤكد آليات الكبت في النموذج المعياري.
- قيود الفيزياء الجديدة: من خلال وضع قياس أساسي يتوافق مع النموذج المعياري، فإنها تضع قيوداً على نماذج الفيزياء الجديدة التي قد تعزز انتقالات b→d أو تنتهك عالمية لفلور اللبتونات (LFU) خصيصاً في قطاع الإلكترونات.
- الآفاق المستقبلية: يشير هذا الدليل (3.2σ) إلى أنه مع مجموعات البيانات الكاملة للتشغيل 3 والتشغيل 4 من LHC (المتوقع زيادة اللمعان فيها بشكل كبير)، فمن المرجح أن يصل هذا المسار إلى عتبة الاكتشاف (5σ)، مما يسمح باختبارات دقيقة لمصفوفة كاك والانحرافات المحتملة عن 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.