過去100多年來，質子、中子、電子等基本粒子陸續(xù)被發(fā)現(xiàn)。面對這些成績，有人甚至說，宇宙間的基本粒子被發(fā)現(xiàn)得差不多了，即使有，也可以用現(xiàn)有的理論解釋，因而不會給人們帶來太大的驚奇。不過，在日本工作的一個國際科學家小組最近的新發(fā)現(xiàn)有可能推翻這一預言。

該研究小組2003年8月中旬在美國芝加哥舉行的國際會議上宣布，該小組發(fā)現(xiàn)了一種用現(xiàn)有理論無法解釋的物理現(xiàn)象，這一現(xiàn)象表明可能存在全新的未知粒子。如果這一發(fā)現(xiàn)得到進一步驗證，有可能導致有關基本粒子新理論的誕生。

研究人員用日本文部科學省高能加速器研究機構的“B介子工廠”加速器讓電子和質子以近于光速的速度相撞，制造基本粒子“B介子”和“反B介子”。在1.5億對“B介子”和“反B介子”中，科學家發(fā)現(xiàn)有68個“B介子”衰變后“電荷宇稱”破壞測量值違反了“標準理論”的預測。

目前關于基本粒子的最被認可的理論是“標準理論”，它約在30年前確立，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)的基本粒子都可以根據(jù)這一理論來進行解釋。“標準理論”認為，物質由夸克和輕子組成。夸克構成原子核，原子核周圍是屬于輕子范疇的電子，兩者合起來組成原子，原子又組成分子。這些粒子通過4種不同的力即強力、弱力、電磁力和萬有引力發(fā)生作用。

發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有理論解釋不了的現(xiàn)象，往往預示著科學理論將出現(xiàn)新的突破。比如，100多年前，科學家曾發(fā)現(xiàn)光速不變現(xiàn)象和光電效應，這些現(xiàn)象都無法用當時的理論解釋，直到新的理論相對論和量子論誕生后才獲得圓滿解釋。因此，尋找“標準理論”解釋不了的現(xiàn)象成為一些物理學家的研究重點之一。

愛因斯坦的相對論既可以解釋牛頓力學能夠解釋的現(xiàn)象，又可解釋一些牛頓力學解釋不了的現(xiàn)象。類似的，一些科學家也在嘗試在包含“標準理論”的前提下實現(xiàn)理論突破，他們提出了“超對稱性理論”的假說。根據(jù)這一假說，宇宙間還應當存在與普通基本粒子相對應的一族新粒子。科學家這次發(fā)現(xiàn)的68個“怪異”的“B介子”很可能預示著存在未知新粒子。如果這一推論能被證實，那么就預示著將有一個新的基本粒子理論誕生。

“B介子工廠”是世界上性能最強的加速器之一，可以制造大量的“B介子”和“反B介子”。“B介子”是基本粒子的一種，是科學家重要的研究對象之一。科學家已經利用這一裝置做出一些有價值的新發(fā)現(xiàn)。

這一研究小組計劃3年后把觀測數(shù)據(jù)由68例增加到300例，并提高統(tǒng)計精確度，進一步確定該現(xiàn)象是否動搖了“標準理論”。