B介子衰变观测的新数据再次证明了粒子物理学的标准模型

轻子宇称不变性是指在标准模型中，三种轻子（电子、μ子和τ子）的相互作用强度是相同的，即它们只有质量和寿命不同，但对于强相互作用和弱相互作用来说，它们是等效的。

轻子宇称不变性是标准模型的一个基本假设，它可以从量子电动力学和量子色动力学的规范对称性推导出来。如果轻子宇称不变性被实验观测到破坏，那么就意味着存在着标准模型之外的新物理。

半轻子B介子衰变是指B介子通过弱相互作用衰变成一个夸克和一个轻子-反轻子对的过程，例如B→Xeν或B→Xμν，其中X表示任意夸克或介子，e表示电子，μ表示μ子，ν表示中微子。半轻子B介子衰变是探测轻子宇称不变性的一个敏感探针，因为它们涉及到b→c(e,μ,τ)ν的夸克跃迁。如果存在新物理，那么它可能会影响不同轻子之间的衰变速率，从而导致轻子宇称不变性的偏离。

R(Xe/μ)是指半轻子B介子衰变的分支比率，即R(Xe/μ)=B(B→Xeν)/B(B→Xμν)。如果轻子宇称不变性成立，那么R(Xe/μ)应该等于1。如果R(Xe/μ)与1有显著差异，那么就表明存在轻子宇称不变性的破坏。

Belle II实验是一个位于日本高能加速器研究机构的电-正电子对撞机实验，它可以产生大量的B介子对。Belle II实验利用了189 fb^−1的对撞数据，首次测量了包含所有可能X状态的半轻子B介子衰变的R(Xe/μ)值。

Belle II实验采用了一种双重重建技术（double-tagging technique），即在每个事件中同时重建两个B介子：一个完全重建为一个已知的非半轻子衰变模式（例如B→Dπ），另一个部分重建为一个半轻子衰变模式（例如B→Xeν），并测量其轻子动量谱。实验使用了一种基于最大似然法的拟合方法，来从轻子动量谱中提取R(Xe/μ)的值，同时考虑了各种物理和探测器的效应。

Belle II实验得到了R(Xe/μ)= 1.007±0.009(stat)±0.019(syst)的结果，这是目前最精确的轻子宇称不变性的测试之一，它与标准模型的预期一致。这个结果也与其他实验（例如BaBar和LHCb）的结果相容。

Belle II实验的结果表明，目前没有发现轻子宇称不变性的明显偏离，也没有发现新物理的明显迹象。这个结果为标准模型提供了一个强有力的支持，也为新物理的寻找提出了更高的挑战。