⚛️ high-energy experiments

Search for the lepton number violating process $Ξ^- \rightarrow Σ^+ e^- e^- +c.c.$

BESIII डिटेक्टर द्वारा एकत्रित लगभग $10^7$ $J/\psi$ घटनाओं के एक डेटासेट का उपयोग करते हुए, लेखकों ने लीप्टोन संख्या उल्लंघनकारी क्षय $\Xi^- \rightarrow \Sigma^+ e^- e^- + \text{c.c.}$ की खोज के लिए एक ब्लाइंड विश्लेषण किया, कोई महत्वपूर्ण संकेत नहीं पाया, और इसके ब्रांचिंग अंश (branching fraction) पर 90% विश्वास स्तर पर $2.0 \times 10^{-5}$ की ऊपरी सीमा स्थापित की।

मूल लेखक: BESIII Collaboration, M. Ablikim, M. N. Achasov, P. Adlarson, X. C. Ai, R. Aliberti, A. Amoroso, Q. An, Y. Bai, O. Bakina, Y. Ban, H. -R. Bao, X. L. Bao, V. Batozskaya, K. Begzsuren, N. Berger, M. BerBESIII Collaboration, M. Ablikim, M. N. Achasov, P. Adlarson, X. C. Ai, R. Aliberti, A. Amoroso, Q. An, Y. Bai, O. Bakina, Y. Ban, H. -R. Bao, X. L. Bao, V. Batozskaya, K. Begzsuren, N. Berger, M. Berlowski, M. B. Bertani, D. Bettoni, F. Bianchi, E. Bianco, A. Bortone, I. Boyko, R. A. Briere, A. Brueggemann, H. Cai, M. H. Cai, X. Cai, A. Calcaterra, G. F. Cao, N. Cao, S. A. Cetin, X. Y. Chai, J. F. Chang, T. T. Chang, G. R. Che, Y. Z. Che, C. H. Chen, Chao Chen, G. Chen, H. S. Chen, H. Y. Chen, M. L. Chen, S. J. Chen, S. M. Chen, T. Chen, W. Chen, X. R. Chen, X. T. Chen, X. Y. Chen, Y. B. Chen, Y. Q. Chen, Z. K. Chen, J. Cheng, L. N. Cheng, S. K. Choi, X. Chu, G. Cibinetto, F. Cossio, J. Cottee-Meldrum, H. L. Dai, J. P. Dai, X. C. Dai, A. Dbeyssi, R. E. de Boer, D. Dedovich, C. Q. Deng, Z. Y. Deng, A. Denig, I. Denisenko, M. Destefanis, F. De Mori, X. X. Ding, Y. Ding, Y. X. Ding, J. Dong, L. Y. Dong, M. Y. Dong, X. Dong, M. C. Du, S. X. Du, S. X. Du, X. L. Du, Y. Y. Duan, Z. H. Duan, P. Egorov, G. F. Fan, J. J. Fan, Y. H. Fan, J. Fang, J. Fang, S. S. Fang, W. X. Fang, Y. Q. Fang, L. Fava, F. Feldbauer, G. Felici, C. Q. Feng, J. H. Feng, L. Feng, Q. X. Feng, Y. T. Feng, M. Fritsch, C. D. Fu, J. L. Fu, Y. W. Fu, H. Gao, Y. Gao, Y. N. Gao, Y. N. Gao, Y. Y. Gao, Z. Gao, S. Garbolino, I. Garzia, L. Ge, P. T. Ge, Z. W. Ge, C. Geng, E. M. Gersabeck, A. Gilman, K. Goetzen, J. Gollub, J. D. Gong, L. Gong, W. X. Gong, W. Gradl, S. Gramigna, M. Greco, M. D. Gu, M. H. Gu, C. Y. Guan, A. Q. Guo, J. N. Guo, L. B. Guo, M. J. Guo, R. P. Guo, X. Guo, Y. P. Guo, A. Guskov, J. Gutierrez, T. T. Han, F. Hanisch, K. D. Hao, X. Q. Hao, F. A. Harris, C. Z. He, K. L. He, F. H. Heinsius, C. H. Heinz, Y. K. Heng, C. Herold, P. C. Hong, G. Y. Hou, X. T. Hou, Y. R. Hou, Z. L. Hou, H. M. Hu, J. F. Hu, Q. P. Hu, S. L. Hu, T. Hu, Y. Hu, Z. M. Hu, G. S. Huang, K. X. Huang, L. Q. Huang, P. Huang, X. T. Huang, Y. P. Huang, Y. S. Huang, T. Hussain, N. Hüsken, N. in der Wiesche, J. Jackson, Q. Ji, Q. P. Ji, W. Ji, X. B. Ji, X. L. Ji, X. Q. Jia, Z. K. Jia, D. Jiang, H. B. Jiang, P. C. Jiang, S. J. Jiang, X. S. Jiang, Y. Jiang, J. B. Jiao, J. K. Jiao, Z. Jiao, L. C. L. Jin, S. Jin, Y. Jin, M. Q. Jing, X. M. Jing, T. Johansson, S. Kabana, X. L. Kang, X. S. Kang, B. C. Ke, V. Khachatryan, A. Khoukaz, O. B. Kolcu, B. Kopf, L. Kröger, L. Krümmel, M. Kuessner, X. Kui, N. Kumar, A. Kupsc, W. Kühn, Q. Lan, W. N. Lan, T. T. Lei, M. Lellmann, T. Lenz, C. Li, C. Li, C. H. Li, C. K. Li, D. M. Li, F. Li, G. Li, H. B. Li, H. J. Li, H. L. Li, H. N. Li, Hui Li, J. R. Li, J. S. Li, J. W. Li, K. Li, K. L. Li, L. J. Li, Lei Li, M. H. Li, M. R. Li, P. L. Li, P. R. Li, Q. M. Li, Q. X. Li, R. Li, S. X. Li, Shanshan Li, T. Li, T. Y. Li, W. D. Li, W. G. Li, X. Li, X. H. Li, X. K. Li, X. L. Li, X. Y. Li, X. Z. Li, Y. Li, Y. G. Li, Y. P. Li, Z. H. Li, Z. J. Li, Z. X. Li, Z. Y. Li, C. Liang, H. Liang, Y. F. Liang, Y. T. Liang, G. R. Liao, L. B. Liao, M. H. Liao, Y. P. Liao, J. Libby, A. Limphirat, D. X. Lin, L. Q. Lin, T. Lin, B. J. Liu, B. X. Liu, C. X. Liu, F. Liu, F. H. Liu, Feng Liu, G. M. Liu, H. Liu, H. B. Liu, H. M. Liu, Huihui Liu, J. B. Liu, J. J. Liu, K. Liu, K. Liu, K. Y. Liu, Ke Liu, L. Liu, L. C. Liu, Lu Liu, M. H. Liu, P. L. Liu, Q. Liu, S. B. Liu, W. M. Liu, W. T. Liu, X. Liu, X. K. Liu, X. L. Liu, X. Y. Liu, Y. Liu, Y. Liu, Y. B. Liu, Z. A. Liu, Z. D. Liu, Z. Q. Liu, Z. Y. Liu, X. C. Lou, H. J. Lu, J. G. Lu, X. L. Lu, Y. Lu, Y. H. Lu, Y. P. Lu, Z. H. Lu, C. L. Luo, J. R. Luo, J. S. Luo, M. X. Luo, T. Luo, X. L. Luo, Z. Y. Lv, X. R. Lyu, Y. F. Lyu, Y. H. Lyu, F. C. Ma, H. L. Ma, Heng Ma, J. L. Ma, L. L. Ma, L. R. Ma, Q. M. Ma, R. Q. Ma, R. Y. Ma, T. Ma, X. T. Ma, X. Y. Ma, Y. M. Ma, F. E. Maas, I. MacKay, M. Maggiora, S. Malde, Q. A. Malik, H. X. Mao, Y. J. Mao, Z. P. Mao, S. Marcello, A. Marshall, F. M. Melendi, Y. H. Meng, Z. X. Meng, G. Mezzadri, H. Miao, T. J. Min, R. E. Mitchell, X. H. Mo, B. Moses, N. Yu. Muchnoi, J. Muskalla, Y. Nefedov, F. Nerling, H. Neuwirth, Z. Ning, S. Nisar, Q. L. Niu, W. D. Niu, Y. Niu, C. Normand, S. L. Olsen, Q. Ouyang, S. Pacetti, X. Pan, Y. Pan, A. Pathak, Y. P. Pei, M. Pelizaeus, H. P. Peng, X. J. Peng, Y. Y. Peng, K. Peters, K. Petridis, J. L. Ping, R. G. Ping, S. Plura, V. Prasad, F. Z. Qi, H. R. Qi, M. Qi, S. Qian, W. B. Qian, C. F. Qiao, J. H. Qiao, J. J. Qin, J. L. Qin, L. Q. Qin, L. Y. Qin, P. B. Qin, X. P. Qin, X. S. Qin, Z. H. Qin, J. F. Qiu, Z. H. Qu, J. Rademacker, C. F. Redmer, A. Rivetti, M. Rolo, G. Rong, S. S. Rong, F. Rosini, Ch. Rosner, M. Q. Ruan, N. Salone, A. Sarantsev, Y. Schelhaas, K. Schoenning, M. Scodeggio, W. Shan, X. Y. Shan, Z. J. Shang, J. F. Shangguan, L. G. Shao, M. Shao, C. P. Shen, H. F. Shen, W. H. Shen, X. Y. Shen, B. A. Shi, H. Shi, J. L. Shi, J. Y. Shi, S. Y. Shi, X. Shi, H. L. Song, J. J. Song, M. H. Song, T. Z. Song, W. M. Song, Y. X. Song, Zirong Song, S. Sosio, S. Spataro, S. Stansilaus, F. Stieler, M. Stolte, S. S Su, G. B. Sun, G. X. Sun, H. Sun, H. K. Sun, J. F. Sun, K. Sun, L. Sun, R. Sun, S. S. Sun, T. Sun, W. Y. Sun, Y. C. Sun, Y. H. Sun, Y. J. Sun, Y. Z. Sun, Z. Q. Sun, Z. T. Sun, C. J. Tang, G. Y. Tang, J. Tang, J. J. Tang, L. F. Tang, Y. A. Tang, L. Y. Tao, M. Tat, J. X. Teng, J. Y. Tian, W. H. Tian, Y. Tian, Z. F. Tian, I. Uman, E. van der Smagt, B. Wang, B. Wang, Bo Wang, C. Wang, C. Wang, Cong Wang, D. Y. Wang, H. J. Wang, H. R. Wang, J. Wang, J. J. Wang, J. P. Wang, K. Wang, L. L. Wang, L. W. Wang, M. Wang, M. Wang, N. Y. Wang, S. Wang, Shun Wang, T. Wang, T. J. Wang, W. Wang, W. P. Wang, X. Wang, X. F. Wang, X. L. Wang, X. N. Wang, Xin Wang, Y. Wang, Y. D. Wang, Y. F. Wang, Y. H. Wang, Y. J. Wang, Y. L. Wang, Y. N. Wang, Y. N. Wang, Yaqian Wang, Yi Wang, Yuan Wang, Z. Wang, Z. Wang, Z. L. Wang, Z. Q. Wang, Z. Y. Wang, Ziyi Wang, D. Wei, D. H. Wei, H. R. Wei, F. Weidner, S. P. Wen, U. Wiedner, G. Wilkinson, M. Wolke, J. F. Wu, L. H. Wu, L. J. Wu, Lianjie Wu, S. G. Wu, S. M. Wu, X. W. Wu, Y. J. Wu, Z. Wu, L. Xia, B. H. Xiang, D. Xiao, G. Y. Xiao, H. Xiao, Y. L. Xiao, Z. J. Xiao, C. Xie, K. J. Xie, Y. Xie, Y. G. Xie, Y. H. Xie, Z. P. Xie, T. Y. Xing, D. B. Xiong, C. J. Xu, G. F. Xu, H. Y. Xu, M. Xu, Q. J. Xu, Q. N. Xu, T. D. Xu, X. P. Xu, Y. Xu, Y. C. Xu, Z. S. Xu, F. Yan, L. Yan, W. B. Yan, W. C. Yan, W. H. Yan, W. P. Yan, X. Q. Yan, X. Q. Yan, Y. Y. Yan, H. J. Yang, H. L. Yang, H. X. Yang, J. H. Yang, R. J. Yang, Y. Yang, Y. H. Yang, Y. H. Yang, Y. Q. Yang, Y. Z. Yang, Z. P. Yao, M. Ye, M. H. Ye, Z. J. Ye, Junhao Yin, Z. Y. You, B. X. Yu, C. X. Yu, G. Yu, J. S. Yu, L. W. Yu, T. Yu, X. D. Yu, Y. C. Yu, Y. C. Yu, C. Z. Yuan, H. Yuan, J. Yuan, J. Yuan, L. Yuan, M. K. Yuan, S. H. Yuan, Y. Yuan, C. X. Yue, Ying Yue, A. A. Zafar, F. R. Zeng, S. H. Zeng, X. Zeng, Yujie Zeng, Y. J. Zeng, Y. C. Zhai, Y. H. Zhan, Shunan Zhang, B. L. Zhang, B. X. Zhang, D. H. Zhang, G. Y. Zhang, G. Y. Zhang, H. Zhang, H. Zhang, H. C. Zhang, H. H. Zhang, H. Q. Zhang, H. R. Zhang, H. Y. Zhang, J. Zhang, J. J. Zhang, J. L. Zhang, J. Q. Zhang, J. S. Zhang, J. W. Zhang, J. X. Zhang, J. Y. Zhang, J. Z. Zhang, Jianyu Zhang, L. M. Zhang, Lei Zhang, N. Zhang, P. Zhang, Q. Zhang, Q. Y. Zhang, R. Y. Zhang, S. H. Zhang, Shulei Zhang, X. M. Zhang, X. Y. Zhang, Y. Zhang, Y. Zhang, Y. T. Zhang, Y. H. Zhang, Y. P. Zhang, Z. D. Zhang, Z. H. Zhang, Z. L. Zhang, Z. L. Zhang, Z. X. Zhang, Z. Y. Zhang, Z. Y. Zhang, Z. Y. Zhang, Zh. Zh. Zhang, G. Zhao, J. Y. Zhao, J. Z. Zhao, L. Zhao, L. Zhao, M. G. Zhao, S. J. Zhao, Y. B. Zhao, Y. L. Zhao, Y. P. Zhao, Y. X. Zhao, Z. G. Zhao, A. Zhemchugov, B. Zheng, B. M. Zheng, J. P. Zheng, W. J. Zheng, X. R. Zheng, Y. H. Zheng, B. Zhong, C. Zhong, H. Zhou, J. Q. Zhou, S. Zhou, X. Zhou, X. K. Zhou, X. R. Zhou, X. Y. Zhou, Y. X. Zhou, Y. Z. Zhou, A. N. Zhu, J. Zhu, K. Zhu, K. J. Zhu, K. S. Zhu, L. X. Zhu, Lin Zhu, S. H. Zhu, T. J. Zhu, W. D. Zhu, W. J. Zhu, W. Z. Zhu, Y. C. Zhu, Z. A. Zhu, X. Y. Zhuang, J. H. Zou

प्रकाशित 2026-07-17

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CC BY 4.0

मूल लेखक: BESIII Collaboration, M. Ablikim, M. N. Achasov, P. Adlarson, X. C. Ai, R. Aliberti, A. Amoroso, Q. An, Y. Bai, O. Bakina, Y. Ban, H. -R. Bao, X. L. Bao, V. Batozskaya, K. Begzsuren, N. Berger, M. Berlowski, M. B. Bertani, D. Bettoni, F. Bianchi, E. Bianco, A. Bortone, I. Boyko, R. A. Briere, A. Brueggemann, H. Cai, M. H. Cai, X. Cai, A. Calcaterra, G. F. Cao, N. Cao, S. A. Cetin, X. Y. Chai, J. F. Chang, T. T. Chang, G. R. Che, Y. Z. Che, C. H. Chen, Chao Chen, G. Chen, H. S. Chen, H. Y. Chen, M. L. Chen, S. J. Chen, S. M. Chen, T. Chen, W. Chen, X. R. Chen, X. T. Chen, X. Y. Chen, Y. B. Chen, Y. Q. Chen, Z. K. Chen, J. Cheng, L. N. Cheng, S. K. Choi, X. Chu, G. Cibinetto, F. Cossio, J. Cottee-Meldrum, H. L. Dai, J. P. Dai, X. C. Dai, A. Dbeyssi, R. E. de Boer, D. Dedovich, C. Q. Deng, Z. Y. Deng, A. Denig, I. Denisenko, M. Destefanis, F. De Mori, X. X. Ding, Y. Ding, Y. X. Ding, J. Dong, L. Y. Dong, M. Y. Dong, X. Dong, M. C. Du, S. X. Du, S. X. Du, X. L. Du, Y. Y. Duan, Z. H. Duan, P. Egorov, G. F. Fan, J. J. Fan, Y. H. Fan, J. Fang, J. Fang, S. S. Fang, W. X. Fang, Y. Q. Fang, L. Fava, F. Feldbauer, G. Felici, C. Q. Feng, J. H. Feng, L. Feng, Q. X. Feng, Y. T. Feng, M. Fritsch, C. D. Fu, J. L. Fu, Y. W. Fu, H. Gao, Y. Gao, Y. N. Gao, Y. N. Gao, Y. Y. Gao, Z. Gao, S. Garbolino, I. Garzia, L. Ge, P. T. Ge, Z. W. Ge, C. Geng, E. M. Gersabeck, A. Gilman, K. Goetzen, J. Gollub, J. D. Gong, L. Gong, W. X. Gong, W. Gradl, S. Gramigna, M. Greco, M. D. Gu, M. H. Gu, C. Y. Guan, A. Q. Guo, J. N. Guo, L. B. Guo, M. J. Guo, R. P. Guo, X. Guo, Y. P. Guo, A. Guskov, J. Gutierrez, T. T. Han, F. Hanisch, K. D. Hao, X. Q. Hao, F. A. Harris, C. Z. He, K. L. He, F. H. Heinsius, C. H. Heinz, Y. K. Heng, C. Herold, P. C. Hong, G. Y. Hou, X. T. Hou, Y. R. Hou, Z. L. Hou, H. M. Hu, J. F. Hu, Q. P. Hu, S. L. Hu, T. Hu, Y. Hu, Z. M. Hu, G. S. Huang, K. X. Huang, L. Q. Huang, P. Huang, X. T. Huang, Y. P. Huang, Y. S. Huang, T. Hussain, N. Hüsken, N. in der Wiesche, J. 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Limphirat, D. X. Lin, L. Q. Lin, T. Lin, B. J. Liu, B. X. Liu, C. X. Liu, F. Liu, F. H. Liu, Feng Liu, G. M. Liu, H. Liu, H. B. Liu, H. M. Liu, Huihui Liu, J. B. Liu, J. J. Liu, K. Liu, K. Liu, K. Y. Liu, Ke Liu, L. Liu, L. C. Liu, Lu Liu, M. H. Liu, P. L. Liu, Q. Liu, S. B. Liu, W. M. Liu, W. T. Liu, X. Liu, X. K. Liu, X. L. Liu, X. Y. Liu, Y. Liu, Y. Liu, Y. B. Liu, Z. A. Liu, Z. D. Liu, Z. Q. Liu, Z. Y. Liu, X. C. Lou, H. J. Lu, J. G. Lu, X. L. Lu, Y. Lu, Y. H. Lu, Y. P. Lu, Z. H. Lu, C. L. Luo, J. R. Luo, J. S. Luo, M. X. Luo, T. Luo, X. L. Luo, Z. Y. Lv, X. R. Lyu, Y. F. Lyu, Y. H. Lyu, F. C. Ma, H. L. Ma, Heng Ma, J. L. Ma, L. L. Ma, L. R. Ma, Q. M. Ma, R. Q. Ma, R. Y. Ma, T. Ma, X. T. Ma, X. Y. Ma, Y. M. Ma, F. E. Maas, I. MacKay, M. Maggiora, S. Malde, Q. A. Malik, H. X. Mao, Y. J. Mao, Z. P. Mao, S. Marcello, A. Marshall, F. M. Melendi, Y. H. Meng, Z. X. Meng, G. Mezzadri, H. Miao, T. J. Min, R. E. Mitchell, X. H. Mo, B. Moses, N. Yu. Muchnoi, J. Muskalla, Y. Nefedov, F. Nerling, H. Neuwirth, Z. Ning, S. Nisar, Q. L. Niu, W. D. Niu, Y. Niu, C. Normand, S. L. Olsen, Q. Ouyang, S. Pacetti, X. Pan, Y. Pan, A. Pathak, Y. P. Pei, M. Pelizaeus, H. P. Peng, X. J. Peng, Y. Y. Peng, K. Peters, K. Petridis, J. L. Ping, R. G. Ping, S. Plura, V. Prasad, F. Z. Qi, H. R. Qi, M. Qi, S. Qian, W. B. Qian, C. F. Qiao, J. H. Qiao, J. J. Qin, J. L. Qin, L. Q. Qin, L. Y. Qin, P. B. Qin, X. P. Qin, X. S. Qin, Z. H. Qin, J. F. Qiu, Z. H. Qu, J. Rademacker, C. F. Redmer, A. Rivetti, M. Rolo, G. Rong, S. S. Rong, F. Rosini, Ch. Rosner, M. Q. Ruan, N. Salone, A. Sarantsev, Y. Schelhaas, K. Schoenning, M. Scodeggio, W. Shan, X. Y. Shan, Z. J. Shang, J. F. Shangguan, L. G. Shao, M. Shao, C. P. Shen, H. F. Shen, W. H. Shen, X. Y. Shen, B. A. Shi, H. Shi, J. L. Shi, J. Y. Shi, S. Y. Shi, X. Shi, H. L. Song, J. J. Song, M. H. Song, T. Z. Song, W. M. Song, Y. X. Song, Zirong Song, S. Sosio, S. Spataro, S. Stansilaus, F. Stieler, M. Stolte, S. S Su, G. B. Sun, G. X. Sun, H. Sun, H. K. Sun, J. F. Sun, K. Sun, L. Sun, R. Sun, S. S. Sun, T. Sun, W. Y. Sun, Y. C. Sun, Y. H. Sun, Y. J. Sun, Y. Z. Sun, Z. Q. Sun, Z. T. Sun, C. J. Tang, G. Y. Tang, J. Tang, J. J. Tang, L. F. Tang, Y. A. Tang, L. Y. Tao, M. Tat, J. X. Teng, J. Y. Tian, W. H. Tian, Y. Tian, Z. F. Tian, I. Uman, E. van der Smagt, B. Wang, B. Wang, Bo Wang, C. Wang, C. Wang, Cong Wang, D. Y. Wang, H. J. Wang, H. R. Wang, J. Wang, J. J. Wang, J. P. Wang, K. Wang, L. L. Wang, L. W. Wang, M. Wang, M. Wang, N. Y. Wang, S. Wang, Shun Wang, T. Wang, T. J. Wang, W. Wang, W. P. Wang, X. Wang, X. F. Wang, X. L. Wang, X. N. Wang, Xin Wang, Y. Wang, Y. D. Wang, Y. F. Wang, Y. H. Wang, Y. J. Wang, Y. L. Wang, Y. N. Wang, Y. N. Wang, Yaqian Wang, Yi Wang, Yuan Wang, Z. Wang, Z. Wang, Z. L. Wang, Z. Q. Wang, Z. Y. Wang, Ziyi Wang, D. Wei, D. H. Wei, H. R. Wei, F. Weidner, S. P. Wen, U. Wiedner, G. Wilkinson, M. Wolke, J. F. Wu, L. H. Wu, L. J. Wu, Lianjie Wu, S. G. Wu, S. M. Wu, X. W. Wu, Y. J. Wu, Z. Wu, L. Xia, B. H. Xiang, D. Xiao, G. Y. Xiao, H. Xiao, Y. L. Xiao, Z. J. Xiao, C. Xie, K. J. Xie, Y. Xie, Y. G. Xie, Y. H. Xie, Z. P. Xie, T. Y. Xing, D. B. Xiong, C. J. Xu, G. F. Xu, H. Y. Xu, M. Xu, Q. J. Xu, Q. N. Xu, T. D. Xu, X. P. Xu, Y. Xu, Y. C. Xu, Z. S. Xu, F. Yan, L. Yan, W. B. Yan, W. C. Yan, W. H. Yan, W. P. Yan, X. Q. Yan, X. Q. Yan, Y. Y. Yan, H. J. Yang, H. L. Yang, H. X. Yang, J. H. Yang, R. J. Yang, Y. Yang, Y. H. Yang, Y. H. Yang, Y. Q. Yang, Y. Z. Yang, Z. P. Yao, M. Ye, M. H. Ye, Z. J. Ye, Junhao Yin, Z. Y. You, B. X. Yu, C. X. Yu, G. Yu, J. S. Yu, L. W. Yu, T. Yu, X. D. Yu, Y. C. Yu, Y. C. Yu, C. Z. Yuan, H. Yuan, J. Yuan, J. Yuan, L. Yuan, M. K. Yuan, S. H. Yuan, Y. Yuan, C. X. Yue, Ying Yue, A. A. Zafar, F. R. Zeng, S. H. Zeng, X. Zeng, Yujie Zeng, Y. J. Zeng, Y. C. Zhai, Y. H. Zhan, Shunan Zhang, B. L. Zhang, B. X. Zhang, D. H. Zhang, G. Y. Zhang, G. Y. Zhang, H. Zhang, H. Zhang, H. C. Zhang, H. H. Zhang, H. Q. Zhang, H. R. Zhang, H. Y. Zhang, J. Zhang, J. J. Zhang, J. L. Zhang, J. Q. Zhang, J. S. Zhang, J. W. Zhang, J. X. Zhang, J. Y. Zhang, J. Z. Zhang, Jianyu Zhang, L. M. Zhang, Lei Zhang, N. Zhang, P. Zhang, Q. Zhang, Q. Y. Zhang, R. Y. Zhang, S. H. Zhang, Shulei Zhang, X. M. Zhang, X. Y. Zhang, Y. Zhang, Y. Zhang, Y. T. Zhang, Y. H. Zhang, Y. P. Zhang, Z. D. Zhang, Z. H. Zhang, Z. L. Zhang, Z. L. Zhang, Z. X. Zhang, Z. Y. Zhang, Z. Y. Zhang, Z. Y. Zhang, Zh. Zh. Zhang, G. Zhao, J. Y. Zhao, J. Z. Zhao, L. Zhao, L. Zhao, M. G. Zhao, S. J. Zhao, Y. B. Zhao, Y. L. Zhao, Y. P. Zhao, Y. X. Zhao, Z. G. Zhao, A. Zhemchugov, B. Zheng, B. M. Zheng, J. P. Zheng, W. J. Zheng, X. R. Zheng, Y. H. Zheng, B. Zhong, C. Zhong, H. Zhou, J. Q. Zhou, S. Zhou, X. Zhou, X. K. Zhou, X. R. Zhou, X. Y. Zhou, Y. X. Zhou, Y. Z. Zhou, A. N. Zhu, J. Zhu, K. Zhu, K. J. Zhu, K. S. Zhu, L. X. Zhu, Lin Zhu, S. H. Zhu, T. J. Zhu, W. D. Zhu, W. J. Zhu, W. Z. Zhu, Y. C. Zhu, Z. A. Zhu, X. Y. Zhuang, J. H. Zou

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ब्रह्मांड की कल्पना एक विशाल, ब्रह्मांडीय नियम पुस्तिका (cosmic rulebook) के रूप में करें। दशकों से, भौतिक विज्ञानी इस पुस्तक को पढ़ रहे हैं और उन्होंने एक बहुत ही सख्त नियम पाया है: "लेप्टॉन नंबर" (Lepton Number) हमेशा संरक्षित रहना चाहिए। लेप्टॉन (जैसे इलेक्ट्रॉन) को एक विशेष मुद्रा (currency) के रूप में समझें। ब्रह्मांड द्वारा किए जाने वाले प्रत्येक लेनदेन में, आप इस मुद्रा को शून्य से पैदा या नष्ट नहीं कर सकते; आप इसे केवल इधर-उधर स्थानांतरित कर सकते हैं। यदि कोई कण क्षय (decay) होता है और एक इलेक्ट्रॉन बाहर निकालता है, तो उसे हिसाब बराबर करने के लिए कुछ और भी बाहर निकालना होगा, जैसे कि एक एंटी-इलेक्ट्रॉन। यह नियम इतना मौलिक है कि यदि हमें कभी ऐसा लेनदेन मिला जहाँ हिसाब बराबर नहीं हुआ, तो इसका अर्थ होगा कि नियम पुस्तिका गलत है, या कम से कम उसमें कुछ पन्ने गायब हैं।

यह क्यों मायने रखता है? क्योंकि इस नियम को तोड़ना भौतिकी के सबसे बड़े रहस्यों में से एक की व्याख्या कर सकता है: कि ब्रह्मांड पदार्थ (matter) से बना है न कि शून्यता के एक बड़े खाली स्थान से। यह न्यूट्रिनो की वास्तविक प्रकृति की ओर भी संकेत करता है, जो वे भूतिया कण (ghostly particles) हैं जो सब कुछ के माध्यम से तेजी से गुजर जाते हैं। क्या वे अपने ही एंटी-पार्टिकल हैं? यदि वे हैं, तो वे इन वर्जित, "लेप्टॉन-नंबर-उल्लंघन" करने वाले लेनदेनों को अनलॉक करने की कुंजी हो सकते हैं। वैज्ञानिक एक जासूस की तरह उन एकल, असंभव अपराध स्थलों की तलाश कर रहे हैं जहाँ ब्रह्मांड ने गलती से अपने स्वयं के नियमों को तोड़ दिया हो।

द ग्रेट इलेक्ट्रॉन हिस्ट: एक असंभव की खोज

ब्रह्मांडीय जासूसी कहानी के इस नवीनतम अध्याय में, BESIII सहयोग (BESIII Collaboration), जो बीजिंग में BEPCII कोलाइडर में काम करने वाली वैज्ञानिकों की एक विशाल टीम है, ने एक बहुत ही विशिष्ट, बहुत अजीब अपराध की तलाश करने का निर्णय लिया। वे Xi-माइनस ( $\Xi^-$ ) नामक एक कण की तलाश कर रहे थे जो सिग्मा-प्लस ( $\Sigma^+$ ) और, यहाँ मुख्य बात यह है, दो इलेक्ट्रॉनों ( $e^-e^-$ ) में क्षय (decay) हो जाए।

यह समझने के लिए कि यह इतना बड़ा मामला क्यों है, एक बैंक वॉल्ट (Xi-माइनस कण) की कल्पना करें। आमतौर पर, जब वॉल्ट खुलता है, तो यह एक गार्ड (सिग्मा-प्लस) और एक सिक्का (इलेक्ट्रॉन) छोड़ सकता है, लेकिन यह हमेशा वॉल्ट के कुल मूल्य को संतुलित रखता है। इस विशिष्ट "डकैती" में, वॉल्ट खुलता है और एक गार्ड और दो सिक्के छोड़ देता है। दूसरा सिक्का कहाँ से आया? ब्रह्मांड के पास वापस देने के लिए "बदले में" कुछ नहीं था। इसका मतलब होगा कि "लेप्टॉन नंबर" का नियम टूट गया। यदि ऐसा होता है, तो यह सुझाव देता है कि न्यूट्रिनो अपने स्वयं के एंटी-पार्टिकल्स (मेजोराना कण/Majorana particles) हो सकते हैं, एक ऐसी अवधारणा जो ब्रह्मांड के इतिहास के बारे में हमारी समझ को फिर से लिख देगी।

टीम ने केवल अनुमान नहीं लगाया; वे एक विशाल, उच्च-तकनीकी कैमरे के साथ काम पर लगे जो BESIII डिटेक्टर नामक है। उन्होंने $(10087 \pm 44) \times 10^6$ (यानी 10 अरब से अधिक) J/ψ घटनाओं का एक विशाल डेटासेट एकत्र किया। इन J/ψ घटनाओं को एक कारखाने के रूप में सोचें जो Xi-माइनस और एंटी-Xi-प्लस कणों के जोड़े उत्सर्जित करता है। वैज्ञानिकों ने एक चतुर "ब्लाइंड एनालिसिस" (blind analysis) रणनीति का उपयोग किया। कल्पना करें कि उन्होंने प्रयोग सेट करते समय खुद पर आंखों पर पट्टी बांध ली ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि वे अनजाने में परिणामों के साथ पक्षपात न करें। उन्होंने अपने उपकरणों को ट्यून करने के लिए डेटा के एक छोटे हिस्से का उपयोग किया, और फिर अंत तक बिना देखे बाकी हिस्से को देखा।

उन्होंने एक जटिल जाल बनाया ताकि Xi-माइनस कण को पकड़ सकें जब वह इस दो-इलेक्ट्रॉन की डकैती करने की कोशिश कर रहा हो। उन्होंने पीछे छूटे विशिष्ट मलबे की तलाश की: एक प्रोटॉन, एक न्यूट्रल पायोन (जो दो फोटॉन में बदल जाता है), और वे दो परेशान करने वाले इलेक्ट्रॉन। उन्हें "सामान्य" ट्रैफ़िक के पहाड़ को छानना पड़ा—वे कण जो समान दिखते हैं लेकिन नियमों का पालन करते हैं। उदाहरण के लिए, कभी-कभी एक कण गलत व्यवहार कर सकता है और इलेक्ट्रॉन जैसा दिख सकता है जबकि वह वास्तव में एक पायोन है, या दो फोटॉन गलती से एक पायोन की तरह दिख सकते हैं। टीम ने यह अनुमान लगाने के लिए कि कितना "शोर" या बैकग्राउंड क्लटर (background clutter) अपेक्षित है, परिष्कृत कंप्यूटर सिमुलेशन (Monte Carlo) का उपयोग किया।

फैसला: कोई अपराध नहीं मिला

अरबों घटनाओं को छानने और अपने सख्त फिल्टर लागू करने के बाद, वैज्ञानिकों ने अंतिम परिणाम देखा। वे डेटा में एक बहुत छोटे शिखर (peak) की तलाश कर रहे थे जो चिल्लाकर कहेगा, "यहाँ! असंभव हुआ!"

इसके बजाय, उन्हें कुछ नहीं मिला। डेटा बिल्कुल वैसा ही था जैसा कि अपेक्षित बैकग्राउंड शोर था। वहां कोई सिग्नल, कोई स्पाइक, या Xi-माइनस कण द्वारा नियम तोड़ने का कोई प्रमाण नहीं था। उन्होंने जो "सिग्नल" घटनाएं पाईं, वे $-7.5 \pm 6.8$ थीं। कण भौतिकी की दुनिया में, शून्य को पार करने वाला एरर बार वाला एक नकारात्मक नंबर केवल यह अर्थ देता है कि "हमें कुछ भी दिखाई नहीं दिया।" यह एक छिपी हुई बिल्ली के लिए कमरे में खोजने और शून्य बिल्लियाँ खोजने जैसा है, जिसमें त्रुटि की सीमा अभी भी शून्य को शामिल करती है।

क्योंकि उन्हें अपराध नहीं मिला, इसलिए वे यह माप नहीं सके कि यह कितनी बार होता है। इसके बजाय, उन्होंने सबसे सख्त संभव सीमा की गणना की कि यह कितनी बार हो सकता है बिना उनके ध्यान में आए। उन्होंने निर्धारित किया कि इस क्षय (decay) होने की संभावना (ब्रांचिंग फ्रैक्शन) 90% विश्वास स्तर (confidence level) पर $2.0 \times 10^{-5}$ से कम है। सरल अंग्रेजी में: यदि आप इन कणों के क्षय होने की 100,000 घटनाओं को देखते हैं, तो आप इस वर्जित घटना को 2 बार से भी कम देखेंगे।

यह परिणाम यह साबित नहीं करता है कि कानून अटूट है, लेकिन यह सीमाओं को आगे बढ़ाता है। यह हमें बताता है कि यदि यह "डकैती" हो रही है, तो यह अविश्वसनीय रूप से दुर्लभ है—इतनी दुर्लभ कि यह वर्तमान सैद्धांतिक मॉडलों (जिन्होंने $10^{-35}$ से $10^{-36}$ तक की दरें सुझाई थीं) की भविष्यवाणी से कहीं अधिक है। हालांकि वैज्ञानिकों को वह "स्मोकिंग गन" (ठोस सबूत) नहीं मिला जिसकी वे उम्मीद कर रहे थे, लेकिन उन्होंने संभावनाओं की एक विस्तृत श्रृंखला को सफलतापूर्वक खारिज कर दिया और सिद्धांतकारों को अपने विचारों को परिष्कृत करने के लिए एक महत्वपूर्ण, स्पष्ट बाधा (constraint) प्रदान की। फिलहाल, ब्रह्मांड अपने हिसाब को संतुलित रख रहा है।

तकनीकी सारांश: लेप्टॉन नंबर उल्लंघनकारी प्रक्रिया $\Xi^-\to\Sigma^+e^-e^- + \text{c.c.}$ की खोज

समस्या और प्रेरणा
कण भौतिकी का मानक मॉडल (Standard Model - SM) सभी ज्ञात क्षय प्रक्रियाओं में लेप्टॉन संख्या (lepton number) को संरक्षित करता है। फलस्वरूप, लेप्टॉन संख्या उल्लंघनकारी (LNV) प्रक्रियाओं का अवलोकन मानक मॉडल से परे भौतिकी (physics beyond the SM) के लिए एक महत्वपूर्ण जांच के रूप में कार्य करता है और न्यूट्रिनो की मौलिक प्रकृति (डिराक बनाम मैजोराना) के लिए एक संवेदनशील परीक्षण प्रदान करता है। जबकि $(A, Z) \to (A, Z+2)e^-e^-$ प्रकार के नाभिकीय क्षय (न्यूट्रिनलेस डबल बीटा डिके) हल्के मैजोराना न्यूट्रिनो की जांच के लिए एक प्राथमिक मार्ग हैं, उनके सैद्धांतिक अनुमान जटिल नाभिकीय मैट्रिक्स तत्वों (nuclear matrix elements) के कारण बाधित होते हैं। इसके विपरीत, हाइपरॉन LNV प्रक्रियाएं, जैसे कि $\Xi^-\to\Sigma^+e^-e^-$ , हैड्रोनिक मैट्रिक्स तत्वों का उपयोग करके मूल्यांकित की जा सकती हैं। ये प्रक्रियाएं भारी मैजोराना न्यूट्रिनो के विनिमय या हिग्स ट्रिपलेट (Higgs triplets) जैसी अन्य प्रणालियों द्वारा मध्यस्थ हो सकती हैं। हाइपरॉन LNV क्षय, विशेष रूप से $\Xi^-\to p\mu^-\mu^-$ के लिए पूर्व प्रायोगिक सीमाएं बबल चैंबर और फिक्स्ड-टारगेट प्रयोगों द्वारा स्थापित की गई हैं, लेकिन परिणाम सीमित रहे हैं। यह शोध विशिष्ट हाइपरॉन LNV चैनल $\Xi^-\to\Sigma^+e^-e^-$ के लिए पहली खोज रिपोर्ट करता है जिसमें $|\Delta S| = |\Delta L| = 2$ है।

कार्यप्रणाली
यह विश्लेषण BEPCII कोलाइडर के BESIII डिटेक्टर द्वारा एकत्र किए गए $(10087 \pm 44) \times 10^6$ $J/\psi$ घटनाओं के डेटासेट का उपयोग करता है। बैकग्राउंड अनुमान और सिग्नल निष्कर्षण की विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए यह अध्ययन एक 'ब्लाइंड एनालिसिस' रणनीति अपनाता है। पूर्ण नमूने के अनब्लाइंडिंग (unblinding) से पहले विश्लेषण प्रक्रिया को मान्य करने के लिए लगभग 10% डेटा का उपयोग किया गया था।

इवेंट चयन (Event Selection): विश्लेषण $J/\psi \to \Xi^-\bar{\Xi}^+$ $J / ψ \to Ξ^{-} \overset{ˉ}{Ξ}^{+}$ प्रक्रिया पर आधारित है।
- सिंगल टैग (ST): $\bar{\Xi}^+$ को क्षय श्रृंखला $\bar{\Xi}^+ \to \bar{\Lambda}\pi^+$ के माध्यम से पुनर्गठित किया जाता है, जहाँ $\bar{\Lambda} \to \bar{p}\pi^+$ है। $\Xi^-$ उम्मीदवारों का समावेशी यील्ड (inclusive yield) $\bar{\Xi}^+$ के रिकोइल मास स्पेक्ट्रम से निर्धारित किया जाता है।
- डबल टैग (DT): ST नमूने के भीतर, सिग्नल प्रक्रिया $\Xi^- \to \Sigma^+e^-e^-$ की खोज की जाती है, जिसके बाद $\Sigma^+ \to p\pi^0$ और $\pi^0 \to \gamma\gamma$ होता है।
काइनेमैटिक्स और पुनर्गठन (Kinematics and Reconstruction): चार्ज ट्रैक्स को ध्रुवीय कोण (polar angle) और पार्टिकल आइडेंटिफिकेशन (PID) आवश्यकताओं के अधीन किया जाता है। फोटॉन उम्मीदवारों की पहचान इलेक्ट्रोमैग्नेटिक कैलोरीमीटर (EMC) में की जाती है। $\pi^0$ उम्मीदवारों के लिए एक 1-कन्स्ट्रेंट काइनेमैटिक फिट लगाया जाता है, और द्रव्यमान रिज़ॉल्यूशन में सुधार करने और बैकग्राउंड को कम करने के लिए (एक लुप्त इलेक्ट्रॉन मानते हुए) पूर्ण इवेंट टोपोलॉजी पर एक ग्लोबल 1-कन्स्ट्रेंट काइनेमैटिक फिट किया जाता है।
सिग्नल निष्कर्षण (Signal Extraction): सिग्नल यील्ड को $m_{p\pi^0}$ वितरण के अनबिनल्ड मैक्सिमम लाइकलीहुड फिट (unbinned maximum likelihood fit) के माध्यम से निकाला जाता है। सिग्नल शेप को सिम्युलेटेड सिग्नल मोंटे कार्लो (MC) घटनाओं का उपयोग करके मॉडल किया जाता है, जबकि बैकग्राउंड (मुख्य रूप से गलत पहचाने गए पायोन के साथ $\Xi^- \to \Lambda\pi^-$ से उत्पन्न) को समावेशी MC नमूनों का उपयोग करके मॉडल किया जाता है।
सिस्टमैटिक अनसर्टेन्टी (Systematic Uncertainties): अनसर्टेन्टी को योगात्मक (फिटिंग मॉडल) और गुणात्मक (ट्रैकिंग, PID, पुनर्गठन दक्षता और सिग्नल मॉडलिंग) श्रेणियों में वर्गीकृत किया गया है। प्रमुख स्रोतों में प्रोटॉन और इलेक्ट्रॉन के लिए ट्रैकिंग और PID, फोटॉन डिटेक्शन, $\pi^0$ पुनर्गठन, काइनेमैटिक फिटिंग, और सिग्नल मॉडल (फेज स्पेस बनाम सैद्धांतिक फॉर्म फैक्टर्स) शामिल हैं। कुल सिस्टमैटिक अनसर्टेन्टी 8.3% निर्धारित की गई है।

प्रमुख योगदान और परिणाम

प्रथम खोज: यह कार्य $\Xi^-\to\Sigma^+e^-e^-$ क्षय मोड की पहली प्रायोगिक खोज प्रस्तुत करता है।
अवलोकन: अपेक्षित बैकग्राउंड पर कोई महत्वपूर्ण सिग्नल अतिरिक्त (excess) नहीं देखा गया। फिट किया गया सिग्नल यील्ड $N_{sig}^{obs} = -7.5 \pm 6.8$ था, जो शून्य के अनुरूप है।
ऊपरी सीमा (Upper Limit): सिस्टमैटिक अनसर्टेन्टी को शामिल करते हुए एक बायेशियन दृष्टिकोण के आधार पर, 90% विश्वास स्तर (C.L.) पर ब्रांचिंग फ्रैक्शन की ऊपरी सीमा स्थापित की गई है:
$\text{Br}(\Xi^- \to \Sigma^+e^-e^- + \text{c.c.}) < 2.0 \times 10^{-5}$

महत्व
लेखकों का कहना है कि यह परिणाम फिक्स्ड-टारगेट प्रयोगों के लिए एक मूल्यवान पूरक बाधा प्रदान करता है और बेरियन क्षेत्र में लेप्टॉन नंबर उल्लंघन के सैद्धांतिक मॉडलों को परिष्कृत करने के लिए एक महत्वपूर्ण प्रायोगिक सीमा प्रदान करता है। शोध नोट करता है कि प्राप्त सीमा वर्तमान सैद्धांतिक भविष्यवाणियों ( $10^{-35}$ से $10^{-36}$ तक) से कई क्रम ऊपर है, लेकिन यह इन दुर्लभ प्रक्रियाओं की जांच करने के लिए एक आवश्यक कदम है। यह अध्ययन BESIII डिटेक्टर और $J/\psi$ वातावरण की हाइपरॉन LNV क्षय की उच्च सटीकता के साथ जांच करने की क्षमता को प्रदर्शित करता है।

तकनीकी सारांश: लेप्टॉन नंबर उल्लंघनकारी प्रक्रिया Ξ−→Σ+e−e−+c.c.\Xi^-\to\Sigma^+e^-e^- + \text{c.c.}Ξ−→Σ+e−e−+c.c. की खोज

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