寻找物质与反物质之间新的不对称性

曾经是物质粒子，永远是物质粒子。或不。由于量子物理学的一个怪癖，由两个不同夸克组成的四种已知粒子(例如由粲夸克和上反夸克组成的电中性D介子)可以自发地振荡到它们的反物质伙伴中，反之亦然。

在3月26日于CERN举行的研讨会上，大型强子对撞机(LHC)的LHCb合作展示了其对中性D介子振荡中物质-反物质不对称性的最新搜索结果，如果找到的话，将有助于揭示这一问题。关于宇宙中神秘的物质-反物质不平衡。

粒子物理标准模型的弱力会在含有夸克的粒子中引起物质和反物质之间的不对称性，称为CP破坏。然而，这些CP破坏的来源很难研究，也不足以解释宇宙中的物质-反物质不平衡，这导致物理学家不仅要寻找新的来源，还要比以往更好地研究已知的来源。

在最新的努力中，LHCb研究人员卷起了袖子，以前所未有的精度测量了一组参数，这些参数决定了中性D介子的物质-反物质振荡，并能够寻找迄今为止未观察到但预测的振荡中的CP破坏。

该合作团队之前使用大型强子对撞机第一轮运行的完整数据集和来自LHC运行1的部分数据集测量了相同的一组参数，这些参数与中性D介子衰变为带正电的kaon和带负电的π介子有关。运行2。

这一次，该团队分析了完整的Run-2数据集，并通过将结果与之前的分析结果相结合(排除部分Run-2数据集)，获得了迄今为止最精确的参数测量值——总体测量不确定度比LHCb之前实现的最小不确定度小1.6倍。

结果与之前的研究一致，证实了中性D介子的物质-反物质振荡，并且没有显示振荡中存在CP破坏的证据。研究结果要求未来使用大型强子对撞机第三次运行及其计划升级的高亮度大型强子对撞机的数据来分析中性D介子的衰变和其他衰变。

其他令人感兴趣的中性D介子衰变包括衰变成一对两个kaon或两个π介子，其中LHCb研究人员首次观察到包含粲夸克的粒子中的CP破坏，以及衰变成一个中性kaon和一对介子，LHCb用它来记录粒子物质-反物质振荡的速度。在寻找宇宙中物质-反物质不平衡和其他宇宙奥秘的线索时，不应该放弃任何途径。

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