據國外媒體報道，物理學界的一項新發現或許將動搖粒子物理學的基礎，並重塑我們對宇宙的認知。近期的一篇綜述對三個獨立進行的實驗進行了總結，發現它們獲得了“驚人類似”的結果。
這些研究顯示，輕子普適性——標準模型的基礎假設——可能並不成立。恰恰相反的是，研究結果指向一種存在於粒子物理學標準模型之外的新現象。
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“這些研究的觀測結果似乎對輕子普適性提出了挑戰，”一支國際物理學家團隊在發表於《自然》（Nature）雜誌的綜述中寫道，“這些結果的證實將指向新的粒子或相互作用，或許將對我們對粒子物理學的理解帶來深遠影響。”
輕子普適性是一個簡單的規則，指的是特定基本粒子間的相互作用是一致的，儘管這些粒子具有不同的質量和壽命（衰變速率）。這些基本粒子被稱爲帶電輕子，包括電子、μ子（muon），以及較重的τ粒子（tau）。
綜述中提到的三項研究分別是由美國、瑞士和日本的團隊完成的。他們發現，基於電子和μ子的衰變速率，τ粒子的衰變速率要遠高於標準模型的預測。儘管其中一個實驗可能出現了統計學誤差，但三個獨立研究分別在三種不同環境下觀測到了遠高於預期的τ粒子衰變，這讓粒子物理學家們有點坐不住了。
“τ粒子是關鍵，因爲電子和μ子都得到了充分的測量。τ粒子的測量難度更大，因爲它們衰變得非常快，”綜述作者之一、加州大學聖芭芭拉分校弗朗哥·塞維拉（Franco Sevilla）說，“現在物理學家得以更好地研究τ粒子，我們看到，輕子普適性或許並不是標準模型所宣稱的那樣。”
這三項研究分別是在瑞士歐洲核子研究中心（CERN）的大型強子對撞機底夸克實驗（LHCb）、美國加州SLAC國家加速器實驗室的BaBaR大型探測器，以及日本的Belle實驗進行的，研究結果對輕子普適性的原理提出了挑戰。
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綜述團隊表示，這三個研究給出的結果總體上具有99.95%的確定性。目前，研究人員希望確定這些結果是否預示着新的物理學現象，抑或只是統計學誤差。
“我們還不確定這些結果如果證實，長期來看意味着什麼，”塞維拉說，“首先，我們需要確定它們是真實的，然後需要進行補充實驗，以確定這些結果的含義。”如果實驗結果指向新粒子或新規律，或許就能填補我們對宇宙的認知空白，爲暗物質如何形成和運作等問題提供線索。
簡明亞原子物理學
原子通常是由質子、中子和電子組成的，而它們又是由更小的基本粒子組成。基本粒子是人類目前已知的最小粒子，可以分爲兩類，一類是費米子，被認爲是組成物質的粒子；另一類是玻色子，是使其他粒子聚集起來的媒介粒子。
費米子中的亞原子粒子被稱爲夸克。當3個夸克結合時，會形成被稱爲重子的複合粒子。質子可能是最廣爲人知的重子。有時，夸克會與相應的反粒子（如反夸克，具有相同的質量和相反的電荷）相互作用，形成介子。
介子常常出現於較重的人造粒子的衰變，而這類衰變通常出現在粒子加速器、核反應堆和宇宙射線中。介子、重子和其他受到強相互作用影響的亞原子粒子都被稱爲強子。
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