آزمایش LHCb در سرن برای نخستین‌بار در یک آزمایش واحد شواهدی از واپاشی فوق‌نادر یک ذره «بیوتی» یافت

گروه همکاری LHCb در سرن در تاریخ ۳ نوامبر ۲۰۲۶ نتایجی منتشر کرد که شواهدی با سطح اطمینان ۳.۲ سیگما از واپاشی یک مزون Bd — ذره‌ای متشکل از یک کوارک بیوتی و یک پادکوارک داون — به یک جفت میون را نشان می‌دهد. این فرایند آن‌قدر نادر است که بر اساس پیش‌بینی‌ها تنها حدود یک‌بار در هر ده میلیارد واپاشی ذرات بیوتی رخ می‌دهد و فیزیکدانان بیش از چهار دهه در جستجوی آن بوده‌اند.

نتیجه جدید، داده‌های گردآوری‌شده توسط LHCb بین سال‌های ۲۰۲۴ تا ۲۰۲۵ را با اندازه‌گیری‌های پیشین از سال‌های ۲۰۱۱ تا ۲۰۱۸ ترکیب می‌کند. ارتقای آشکارساز LHCb در سال ۲۰۲۴ نرخ گردآوری داده را پنج برابر افزایش داد، در حالی که برای حذف نویز پس‌زمینه از تکنیک‌های یادگیری ماشین استفاده شد.

نتیجه ۳.۲ سیگما از آستانه سه سیگمای لازم برای «شواهد» بالاتر است، اما به استاندارد پنج سیگمای لازم برای یک «رصد» رسمی نمی‌رسد. نکته کلیدی این است که این یافته با پیش‌بینی‌های مدل استاندارد فیزیک ذرات هم‌خوانی دارد و محدودیت‌های تازه‌ای بر ذرات فرضی هنوز کشف‌نشده خارج از این مدل اعمال می‌کند.

تأیید کامل این یافته زمانی انتظار می‌رود که ارتقاهای زیرساختی برنامه‌ریزی‌شده برای LHC، که حدود سال ۲۰۳۰ آغاز می‌شوند، داده‌ای به میزان یک مرتبه بزرگی بیشتر فراهم کنند؛ امری که می‌تواند این واپاشی را به نادرترین واپاشی ذره بیوتی تأیید‌شده تا به امروز تبدیل کند.