罕見希格斯玻色子衰變首證發(fā)現(xiàn)
有助研究新物理學
自2012年首次“現(xiàn)形”以來，希格斯玻色子便令無數科學家趨之若鶩去研究其特性。據美國趣味科學網站16日報道，歐洲核子研究中心的科學家近日發(fā)現(xiàn)了希格斯玻色子衰變?yōu)閮蓚€輕子(帶相反電荷的電子或μ子對)和一個光子——“達利茲衰變”的首個證據，這是研究人員在大型強子對撞機(LHC)上發(fā)現(xiàn)的最罕見的希格斯玻色子衰變之一，有助科學家發(fā)現(xiàn)新物理學。
希格斯玻色子壽命不長，會很快衰變?yōu)橘|量較小的粒子。借助粒子物理學標準模型(以下簡稱標準模型)，科學家能預測希格斯玻色子可以衰變成哪些不同的基本粒子，“常見”的是衰變?yōu)閮蓚€光子。他們還可以估計希格斯玻色子衰變?yōu)椴煌Ｗ咏M合的頻率——衰變?yōu)橐粋€光子和兩個輕子的情況極為罕見。在最新研究中，超環(huán)面儀器實驗(ATLAS)和緊湊繆子線圈實驗團隊正是發(fā)現(xiàn)了上述罕見衰變的證據。
ATLAS團隊粒子物理學家詹姆斯·比查姆解釋稱，在這一衰變中，希格斯玻色子很快會變成一個光子和一個“虛擬光子”，“虛擬光子”隨后會立即變成兩個輕子。“虛擬光子”的質量非常小，普通光子則完全無質量。
比查姆補充道：“這兩個輕子‘幾乎手牽手撞到我們的量熱儀上’”，LHC的量熱儀是阻止粒子碰撞產生粒子的工具。當這些粒子被量熱儀阻擋或“吸收”時，科學家可以發(fā)現(xiàn)并研究它們。雖然科學家此前預測，希格斯玻色子存在這種衰變，但新發(fā)現(xiàn)是“此類衰變首個證據”。
他隨后補充說，“高亮度LHC”擬于2022年3月“王者歸來”，屆時，預計將會產生大量新數據，研究人員有望直接觀察到這種罕見的衰變，詳細研究希格斯玻色子的性質，從而對標準模型進行更嚴格的測試。
研究人員稱，通過研究這種罕見的衰變，他們可以探索超越標準模型的新物理學的可能性。比查姆說，標準模型解釋了很多有關物理宇宙的現(xiàn)象，但無法解釋引力和暗物質。
總編輯圈點
這是整個亞原子界最聞名遐邇的小東西，長期以來占據著整個粒子物理學界的研究最中心，這一點，無論希格斯玻色子被發(fā)現(xiàn)之前還是之后皆如此。“希格斯粒子的發(fā)現(xiàn)不是粒子物理的終結，而是新物理的開端”，今天的這項研究，就很好的驗證了這句話。盡管從現(xiàn)在的實驗我們還無法捕捉到這背后的新物理是什么，不過已然可看到一個華麗精致的理論通過實驗加以證實，再衍生出了新的理論和技術，最終，其還將再次走出實驗室，幫助科學家去開啟更雄心勃勃的時代。(記者劉霞)
關鍵詞： 希格斯玻色子衰變
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