歐洲核子研究組織精確測量希格斯玻色子的質量
據外媒New Atlas報導,歐洲核子研究組織(CERN)2012年宣布的希格斯玻色子發現被認為是十年來最大的科學發現之一。此後幾年中,科學家一直在仔細地測量它的性質,現在歐洲核子研究組織團隊已經對它的質量進行了最精確的測量。
希格斯玻色子是一種非常重要的粒子-它是由粒子物理學標準模型預測的最後的基本粒子。該玻色子代表希格斯場(Higgs field),它均勻地遍布整個宇宙。夸克和輕子等其他基本粒子通過與希格斯場相互作用來增加質量。
該假說最早是在20世紀60年代提出的,但是直到2012年才直接發現希格斯玻色子,最終證實了這一機理。這為最初提出該想法的科學家贏得了2013年諾貝爾物理學獎。
首次檢測到希格斯玻色子的質量時,研究團隊測得的質量約為125-126GeV。現在,該數字已進一步完善,不確定性在0.1%以內。根據該團隊的說法,希格斯玻色子的質量為125.35 GeV。
這一新結果是基於2011年至2016年在大型強子對撞機上收集到的數據得出的。希格斯玻色子是不穩定的,通常會很快分解為更輕的粒子。在2011年和2012年,CMS檢測器觀測到希格斯玻色子衰減為兩個Z玻色子,然後進一步衰減為四個輕子。在2016年,觀測到它會衰變成兩個光子。研究人員將這些結果結合起來,得出了有史以來最精確的新質量測量值。
雖然研究小組表示新的測量本身不會直接導致新的物理學,但確實增加了希格斯玻色子的困惑和標準模型的局限性。了解質量有助於改進將來對粒子其他性質的測量,以及我們可以期望在即將到來的粒子加速器中找到的質量。該團隊表示,最終它將幫助我們“了解宇宙的長期穩定性”。
調查結果的詳細摘要已在《CMS Collaboration》在線發布。