第一的! 科学家发现希格斯玻色子稀有衰变的证据-科学探索-cnBeta.COM

根据国外媒体的报道,科学家们发现了希格斯玻色子稀有衰变的第一个证据,从而扩大了我们对奇怪的量子宇宙的理解。2012年诺贝尔物理学奖承认了一项突破性发现:希格斯玻色子的发现。

使用权:

阿里云“暖云”主题活动3000万补贴助中小企业度过寒冬

科学家发现了罕见的希格斯玻色子衰变的第一个证据。

科学家发现了罕见的希格斯玻色子衰变的第一个证据。

将近50年前,物理学标准模型(Standard Model of Physics)预测存在这种亚原子粒子。 希格斯玻色子非常不稳定,产生后会迅速衰变成质量更小的离子,例如两个光子(轻粒子)。

现在,在瑞士,欧洲核研究组织大型强子对撞机的研究人员已经使用ATLAS和CMS查找罕见的希格斯玻色子衰变的证据,其中亚原子粒子衰变成一个光子和两个光粒子。 轻粒子是可以带电或不带电的基本粒子。 (例如,电子和介子是两种带电的轻粒子。)特别是,研究人员发现了证据,证明希格斯玻色子可以衰变成光子和一对电子,或者衰变成具有相反电荷的光子和一对介子。

通过使用标准模型,科学家可以预测希格斯玻色子可以衰变成不同的基本粒子,其中一个更为“常见”的事物是衰变成两个光子。 他们还可以估计希格斯玻色子衰变为不同粒子组合的频率,但是希格斯玻色子衰变为一个光子和两个轻粒子的情况非常罕见。

在这种类型的衰变中,希格斯玻色子迅速成为光子和被科学家称为“虚拟光子”的粒子。 然后,该“虚拟光子”(也称为“壳外光子”)立即衰减为其他粒子。 在这种类型的衰减中,“虚拟光子”衰减为两个光粒子。 大型强子对撞机ATLAS实验室的粒子物理学家James Beecham说,“虚拟光子”具有非常小的非零质量,而普通光子根本没有质量。

在一项新的研究中,大型强子对撞机的研究人员发现了希格斯玻色子稀有衰减的第一个证据。

在一项新的研究中,大型强子对撞机的研究人员发现了希格斯玻色子稀有衰减的第一个证据。

Beecham补充说,“撞击热量计”的两个轻粒子“彼此非常接近”。 大型强子对撞机的热量计可以防止粒子碰撞产生的粒子。 当工具阻止或“吸收”颗粒时,科学家可以发现并研究它们。

尽管科学家已经预言希格斯玻色子应该具有这种衰变,但是比查姆说,这一新发现是“希格斯玻色子极为罕见的衰变模式的第一个证据”。

但是,Beecham继续补充说,如果研究团队想直接观察这种罕见的衰变,他们可能需要等到他们在下一个高亮度大型强子对撞机项目中升级设备时再进行。 (这将在大型强子对撞机运行3之后进行。本研究中使用的数据来自运行2,即第二轮大型强子对撞机,从2015年到2018年。运行3将在2022年3月开始。)

ATLAS声明中写道:“由于高亮度大型强子对撞项目有望提供大量数据,因此研究希格斯玻色子的罕见衰变将成为新的常态。”

通过研究这种罕见的衰变,科学家可以探索标准模型之外的新物理可能性。 Beecham说,标准模型可以解释我们真实宇宙中的许多事物,但其中不包括重力或暗物质。 据认为,已知宇宙中80%的物质是不发光且不能直接观察到的暗物质。 但是,科学家仍然不知道什么是暗物质。

他说:“我们一直在努力扩展标准模型。我们必须找到一个窗口或门户,以进入我们这个世界的黑暗未知世界。希格斯玻色子是我们的希望之一。” Beecham还解释说,“黑暗的未知世界”涵盖了标准模型之外的物理学。

但是,现在不必太兴奋了。 比查姆说,这项新研究“没有提供有关希格斯玻色子进入“黑暗未知世界”的任何新信息。” 但是,他也强调“新研究证明我们可以相对容易地发现这种罕见现象”,这可以促进全面探索。

Source