一个被遗忘的异常点之死

异常伴随着巨大的水花，但通常会悄悄地消失。最近的一次ATLAS测量，刚刚发布在arxiv上，杀死了LEP对撞机上一个长期存在的、现在几乎被遗忘的异常现象。LEP是一台电子-正电子对撞机，在全新世晚期的某个时候运行。它最重要的遗产是对Z玻色子和物质之间相互作用强度的非常精确的测量，这在今天是无与伦比的。在实验的第二阶段，被称为LEP-2，碰撞能量逐渐提高到大约200GeV，这样就可以产生成对的W玻色子。这项实验能够测量W衰变为电子、µ子和τ轻子的分支比例。这些都是标准模型精确预测的：它们应该等于10.8%，与轻子的味道无关(由于轻子质量的影响，最高可进行非常小的修正)。然而，LEP-2发现。

BR(W→τν)/BR(W→eν)=1.070±0.029，BR(W→τν)/BR(W→μν)=1.076±0.028。

虽然电子和µ子的衰变非常符合标准模型的预测，

在tau通道中有2.8西格玛的超额。问题是，这是简单的统计涨落，还是违反了标准模型轻子味普适性的神圣原则的新物理学。后来在Tevatron上测量了比值BR(W→τν)/BR(W→eν)，没有发现任何过剩，但是误差更大。最近，有迹象表明在B介子衰变中存在大的轻子味道普适性破坏，所以认为LEP-2过剩是同一故事的一部分并不完全疯狂。

20年后，LEP-2给出了解决方案：在W玻色子衰变中没有严重破坏轻子的普适性。大型强子对撞机已经产生了数亿个顶级夸克，每个夸克(据我们所知)在其解体过程中都会产生一个W玻色子。阿特拉斯用这个大样本将W玻色子衰减率与τ和µ子进行了比较。他们的结果是：

这里没有丝毫过剩的迹象。但最令人印象深刻的是，误差更小，比LEP-2小两倍以上！这是继W玻色子质量之后的又一次精密测量，在这种测量中，肮脏的强子对撞机环境比电子-正电子机实现了更高的精度。

多亏了ATLAS的测量，我们对W玻色子耦合的了解大大增加了，如图所示(误差为1西格玛)：

目前的不确定性是百万分之几。这仍然比Z玻色子与轻子的耦合更糟糕，在这种情况下，精确度比每毫尔更好，但我们正在接近这一目标。在目前的精度范围内，所有轻子的W玻色子耦合与标准模型的预测是一致的，特别是与轻子味的普适性是一致的。早些时候出现在全球范围内的一些紧张局势已经全部消失。标准模型又赢了，这里没什么好看的，我们可以进入下一个异常情况。