苏黎世大学的 Andreas Crivellin 教授和南非威特沃特斯兰德大学及 iThemba LABS 的 Bruce Mellado 教授记录了粒子相互作用方式的偏差。这些偏差与它们预计的分裂方式不一致，并表明存在新玻色子。

粒子相互作用的偏差表明存在新玻色子

这些偏差包括多轻子异常。

“从多轻子异常现象中，我们可以预测存在一种新的类希格斯玻色子，比 2012 年发现的玻色子要重一些。这种玻色子将由更重的玻色子衰变而产生，”梅拉多说。他们的观测结果发表在《自然评论物理学》上。

粒子物理学领域的研究人员探究质子、中子和轻子等基本粒子的组成，以确定宇宙是由什么物质构成的，以及自然界中的力如何发挥作用。

轻子是基本粒子，例如电子，可以与其他粒子结合形成复合粒子，例如原子。研究人员通过研究轻子的衰变(从较高质量转变为较低质量)来研究粒子的构成。正是通过这样的研究，瑞士的大型强子对撞机发现了希格斯玻色子。

希格斯玻色子早在 1964 年就已被预测。然而，直到 2012 年 7 月 4 日，瑞士日内瓦欧洲核子研究中心的大型强子对撞机实验才宣布发现它。这项由南非科学家参与的发现，使两位理论物理学家弗朗索瓦·恩格勒特和彼得·希格斯于 2013 年获得了诺贝尔物理学奖。

“希格斯玻色子是标准模型中最后一个缺失的基本粒子。它的发现是物理学的一个转折点，原因有二。首先，它揭示了基本粒子在自然界中如何获得质量的机制，从而为理解宇宙中大多数我们未知的物质是如何产生的打开了大门;其次，它为其他突破性发现打开了一扇机会之窗，这些发现将揭示标准模型是如何崩溃的，”梅拉多说。

粒子物理学的标准模型是对物质基本成分和相互作用的数学描述。虽然它是目前公认的理论，涵盖了我们目前粒子物理学领域最先进的知识，但它并不完整，因为它无法描述自然界中许多明显的现象。

Crivellin 和 Mellado 的文章描述了 LHC 中多轻子粒子衰变与标准模型中应有的行为之间的偏差。这些偏差或异常表示，电子和它的重子表亲 μ 子产生的量超出了标准模型的预测。

“异常是指与正常或预期不同的异常。在这种情况下，这是对粒子物理标准模型的偏离。异常很重要，因为它们通常预示着发生了一些意想不到或重大的事情，”克里维林说。

希格斯玻色子的发现，以及粒子物理学中的其他重大发现，都曾出现过间接证据，例如偏离当前主流理论预测的现象。这些“异常”是直接发现可能很快发生的早期迹象或暗示。

克里维林说：“正如我们文章中所描述的，这些异常与新玻色子一致。”

新玻色子的发现将具有突破性的意义。

“这可以解释为什么我们目前对这个问题的理解不起作用，并为观察自然界的新力量打开大门。”

导致观测到多轻子异常现象的工作始于 2014 年 12 月在克鲁格公园举行的 LHC 国际发现物理研讨会。艾伦·康奈尔教授和穆克什·库马尔博士领导了理论研究，这些研究后来在欧洲物理学杂志 C 杂志上发表。

Crivellin 和 Mellado 的文章是为了纪念已故的 Daniel Adams 教授，他曾在南非科学与创新部任职多年，并对南非-CERN 项目和南非粒子物理学的建立发挥了重要作用。