《自然》最新發表論文 紀念希格斯玻色子發現十年研究路

2022年07月04日22:00

中新網北京7月4日電 (記者 孫自法)在歐洲核子研究中心(CERN)大型強子對撞機(Large Hadron Collider,LHC)首次宣佈發現希格斯玻色子(Higgs boson)十週年之際,國際著名學術期刊《自然》7月4日在線發表了大型強子對撞機ATLAS和CMS實驗組對這一基本粒子屬性的最新研究結果。

  該論文介紹,2012年7月,ATLAS和CMS實驗組宣佈發現了一個具有希格斯玻色子預期屬性的粒子。自那以後,希格斯玻色子被探測到不下30次,讓研究人員現在有機會驗證其行為是否符合基本粒子物理學標準模型的描述。

  這兩個實驗組報導了大型強子對撞機第二輪運行期(2015至2018年)獲得的涉及希格斯玻色子產生或衰變數據的分析結果。他們研究的主要問題是希格斯玻色子如何與其他基本粒子相互作用。根據粒子物理學標準模型的理論,任何粒子與希格斯玻色子的相互作用強度都與粒子質量成比例。

  十年的數據讓兩個實驗組能以合理誤差估算希格斯玻色子與已知最重粒子的相互作用,這些粒子包括頂夸克和底夸克、Z玻色子和W玻色子、τ輕子。對於所有這些粒子來說,數據與基本粒子物理學標準模型預測的行為相符,且結果在實驗誤差範圍內。

  論文表示,過去十年取得的進展預計將延續到下一個十年。希格斯玻色子的一些關鍵屬性如自耦合或與更輕粒子的耦合,仍需要測量並有望揭示實際與理論的偏差。不過,當前的數據集或將在下一個十年里至少翻一番,推進學界對希格斯玻色子物理屬性的理解。

  在《自然》同時發表的一篇“觀點”文章中,德國馬克斯·普朗克物理學研究所、英國牛津大學、美國芝加哥大學三位同行專家共同探討了希格斯玻色子過去十年取得的研究進展(仍有待證實),以及未來可能的探索方向。(完)

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