如果事件发生的几率大约是十亿分之一怎么办?这是一种被称为kaon的带正电粒子衰变成另一个带正电荷的粒子叫做π介子和中微子 - 反中微子对的情况。然而，这种罕见的事件，从未被确定地发现，是粒子物理学家真正想要得到的东西。

　　原因?物理学的标准模型预测了这样一个十亿分之一的可能性，其不确定性低于百分之十。因此，通过对衰减的精确测量揭示的与该预测的偏差可以是超出标准模型的物理学的明确指标。

　　在今天(2018年3月27日，星期二)在欧洲核子研究中心举行的研讨会上，NA62合作报告了使用新的“飞行中衰变”方法发现的这种超罕见的Kaon衰变的候选事件。结果也在本月早些时候在意大利举行的Rencontres de Moriond会议上公布。

　　虽然这个单一事件不能用于探测超标准模型物理，但它表明该方法运行良好，可用于在下一轮数据采集中捕获更多事件，这些事件将于4月中旬开始。

　　伯明翰大学物理与天文学院的Cristina Lazzeroni教授说：“我们很高兴在NA62实验中发挥了主导作用。今天我们已经证明我们确实能够测量超罕见的衰变K +到pi + nu nu。这是在探测器和数据分析方面的多年工作之后。伯明翰的科学家们已经设计并建造了探测器和读出系统，用于识别光束中的kaon粒子，这些粒子主要是由只有6%的Kaons的π介子形成的; 因此，该探测器是实验的基本要素，并且具有所有组件的最佳时间分辨率; 我们非常自豪它的工作非常出色并且允许进行这种测量。使用我们拥有并将继续收集的其他数据，

　　什么是NA62实验?

　　NA62实验是使用来自SPS(超级质子同步加速器)加速器的400 GeV质子束在CERN进行的粒子物理实验。该实验开始于2016年采取数据.NA62实验的主要目的是研究罕见的Kaon衰变，并确定物理可能影响超出标准模型的物理效应，这些影响出现在涉及夸克的短距离相互作用中。具体而言，NA62将测量带电的Kaon衰变成带电π介子和中微子 - 反中微子对的速率。这个过程是介子衰变中最罕见的过程之一，发生概率大约超过10,000,000,000，并且标准模型预测得非常好。

　　几种新物理模型对这种衰变做出了不同的预测。如果速率的测量偏离标准模型预测，那么它将指示物理学的新现象，超出标准模型。如果结果与标准模型一致，则进一步证明其准确性，并可用于对新物理模型施加严格限制。

　　你怎么做这样的事情?

　　首先，你必须制作一个包含kaons的光束。将来自超级质子同步加速器(SPS)的高能质子碰撞到静止的铍靶中会产生一束次级粒子，其每秒包含并传播近10亿个粒子，其中约6%是kaons。

　　在进入大型真空罐之前，光束中的每个粒子都具有由硅像素检测器测量的动量。一个名为KTAG(kaon tagger)的探测器通过他们的Cherenkov辐射确定光束中的粒子类型，并确定哪些是kaons。

　　坦克内部的其他探测器寻找衰变粒子：磁谱仪测量来自Kaon衰变的带电轨迹的动量，环形成像Cherenkov(RICH)探测器告诉团队衰变粒子的性质，电磁和强子量热仪测量它们的能量。大型光子，μ子和带电粒子探测器系统可以抑制不必要的衰变。

　　当试图测量像这样的非常罕见的过程时，预计每10,000到100亿次事件只发生一次，团队必须非常小心，不要应用可能会影响结果的选择标准。出于这个原因，定制进行“盲分析”，物理学家最初只查看背景，以检查他们对各种来源的理解是否正确。只有当他们对此感到满意时，他们才会看到预期信号所在的数据区域(“盲盒的打开”)。

　　英国的参与是什么?

　　伯明翰大学在NA62的探测器构建中发挥了主导作用，为KTAG(识别光束线中的Kaons的Kaon tagger探测器)构建了读出系统，设计并实现了实验的高级(离线)触发系统，以及(在线)L0触发器的一部分，设计并实现了实验控制系统(运行控制)，并为实验调试和操作，校准和数据质量保证系统做出了重要贡献。

　　英国还为探测器构造和MonteCarlo仿真的其他方面做出了贡献。

　　英国在物理结果的数据分析和生产方面也处于领先地位，伯明翰物理学家迄今为止一直在推动NA62的所有出版物。英国物理学家在数据分析方面担任领导职务，包括物理协调员(Giuseppe Ruggiero，兰开斯特大学)和Lepton Flavor工作组协调员(Evgueni Goudzovski，伯明翰大学)。