寻找轻子夸克
CMS和ATLAS还要做LHCb无法做到的事情：梳理对撞数据，直接寻找理论界认为可能导致尚未证实的反常现象的奇异粒子。其中一种这样的假设粒子被称为轻子夸克（leptoquark），因为它在高能状态下会呈现出两种截然不同粒子家族的特性——轻子，如电子和μ子，以及夸克（见“解码衰变”）。这种混合粒子来自于寻求将电磁、弱和强基本力结合为同一种力的理论，并且可以解释LHCb的结果。轻子夸克——或它的复杂版本——也符合另一个诱人的反常现象。去年，来自费米实验室的μ子g - 2实验的测量结果[3]表明μ子的磁性比预期的要强。
Nik Spencer/Nature
在3月份于意大利拉蒂勒举行的Moriond粒子物理学会议上，CMS的研究人员展示了一项研究结果，该结果提出了超越标准模型的轻子的有趣线索。这种粒子会与轻子夸克发生相互作用，并被一些轻子夸克理论所预测。物理学家发现，所提出的轻子可能衰变成的粒子、底夸克和τ子（μ子的较重的近亲）略微过量，但这一发现的显著性仅为2.8 sigma。“这些都是非常令人兴奋的结果，因为LHCb也看到了类似的现象。”Pedraza说。CMS的物理学家在会议上还提出了其他新现象的线索：两种可能存在的粒子可能衰变为两个τ子 ，以及一种潜在的高能粒子可以通过理论上存在的但未经证实的衰变路径，变成独特的粒子级联，称为喷柱。
另一个有趣的结果来自ATLAS，俄勒冈大学尤金分校的Ismet Siral和他的同事在寻找假设的、重而长寿的带电粒子。在来自3年数据的数万亿次对撞中，他们发现了7个候选粒子，其能量约为1.4 TeV，大约是已知最重粒子能量的8倍[4]。这些结果为3.3 sigma，候选粒子的身份仍然是个谜。“我们不知道这是不是真的，我们需要更多数据。这就是第三次运行的用武之地。”Siral说。
CERN86米长的Linac4加速器，为大型强子对撞机产生质子束。来源：Robert Hradil, Monika Majer/ProStudio22.ch/CERN
另一项LHC实验，ALICE，将探索它自己的惊人发现：铅离子对撞所产生的极端条件（在不做质子对撞实验时LHC对撞这些铅离子）可能会在其他情况中出现。ALICE旨在研究夸克-胶子等离子体，这是一种由重离子碰撞产生的高热致密的基本粒子汤，被认为存在于宇宙大爆炸刚刚发生之后。对前两次运行的分析发现，质子-质子对撞和质子-铅离子对撞中的粒子显示出了这种物质状态的一些特征，例如关联而非随机的路径。“这是一个极为有趣、出乎意料的现象。”CERN的ALICE副发言人Barbara Erazmus说。
与LHCb一样，ALICE也进行了重大升级，包括更新电子设备，从而为其提供更快的纯软件触发系统。该实验将探测等离子体的温度以及精确测量包含粲夸克和底夸克的粒子，由于其探测器的改进，这次将能够收集比前两次运行多100倍的事件。
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第三次运行还将进行全新的实验。距离ATLAS半公里的FASER，将寻找轻的、参与弱相互作用的粒子，包括中微子和可以解释暗物质的新现象。（这些粒子无法被ATLAS发现，因为它们会依靠近LHC束管的轨迹飞出对撞区，逃过探测器）。与此同时，ATLAS和CMS实验现在已经改进了探测器，但在2026年的下一次长期关闭之前不会进行重大硬件升级。此时，LHC将进行大修以产生更集中的“高亮度”粒子束，这将持续到2029年
