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“企鹅腐烂?想想新的物理学,而不是腐烂的鸟

Not a decaying penguin:
不是一只腐烂的企鹅; 艺术家对罕见的b介子“企鹅衰变”过程的渲染。这张图源于物理学家在酒吧里的一次打赌。杜大平,雪城大学
Post-doc:
博士后: 威廉与玛丽大学物理系的博士后研究员克里斯·布查德(Chris Bouchard)讲述了他参与计算“企鹅衰变”过程的过程。约瑟夫·麦克莱恩摄

一组物理学家发表了一系列结果,可能为发现超越标准模型的新物理学提供了一条途径。

物理学家在《物理评论快报》上发表了一项与“企鹅衰变”过程有关的计算。威廉与玛丽大学物理学博士后研究员克里斯托弗·布沙尔(Christopher Bouchard)是参与企鹅腐烂项目的研究人员之一。他是使用费米佳博体育超级计算机为该项目进行模拟的小组成员之一。

布沙尔解释说,“企鹅腐烂”一词与腐烂的鸟类无关。

“它描述了一个非常罕见的过程。这个过程不会在粒子物理学的标准模型中发生。”“但它可以有效地发生在一系列允许的互动中。这些相互作用中的每一个都是不可能的,当有一连串的相互作用时,就更不可能了。”

在高能碰撞中产生的称为B介子的亚原子粒子会衰变,或者变成另一种类型的粒子。标准模型——物理学家对力、粒子及其相互作用的盘点——描述了不同粒子衰变的许多方式。

但每隔一段时间,B介子就不遵循标准模型。这种罕见的过程被称为企鹅腐烂。伊利诺斯大学工程学院发布的一份新闻稿宣布了这一结果,其中指出,在10亿次B介子衰变中,企鹅衰变发生在大约20次。

布沙尔说,企鹅衰变和其他标准模型之外的现象对物理学家来说是令人兴奋的,因为它们为新的理论和实验研究指明了可能的途径。

“如果我们发现标准模型之外的物理,它不会反驳标准模型,”布沙尔说。“这意味着我们必须在标准模型的一个角落里加上一些花哨的东西来描述新东西。”

企鹅是怎么进来的?布沙尔说,它涉及物理学家在酒吧里赌飞镖游戏。

“他们在酒吧里,”布沙尔说。还有啤酒和飞镖游戏。当你画出衰变的草图时,你可以把线和点排列成看起来像企鹅的样子。著名的英国理论物理学家约翰·埃利斯说:“如果我输了这场飞镖游戏,我会在我的下一篇论文中称它为企鹅图。”他照做了。然后它就卡住了。”