希格斯玻色子第一次瞥见了工作

时间:2017-06-18 07:29:14166网络整理admin

作者:丽莎格罗斯曼(图片来源:欧洲核子研究中心)世界上最大的粒子对撞机让我们第一次看到希格斯玻色子在做它的工作 50年来,希格斯玻色子是粒子物理学标准模型中最后一个缺失的部分,它优雅地预测了基本粒子和力的相互作用 ATLAS在瑞士日内瓦附近的大型强子对撞机上进行的实验是2012年帮助发现希格斯的探测器之一现在,ATLAS物理学家报告说,在探测器内部看到一对称为W玻色子的粒子相互散射这个罕见的过程可用于测试希格斯如何实际运作 “我们非常了解这些粒子,但我们以前从未见过它们以这种方式相互作用,”纽约布鲁克海文国家实验室的Marc-AndréPleier说 “通过这种测量,我们可以检查希格斯玻色子是否能完成它的工作”希格斯设法解释为什么像W和Z玻色子这样的携带力的粒子具有质量,而光子等其他物质则没有在这个过程中,理论家们意识到希格斯可以解决另一个涉及W玻色子的谜团当他们试图计算W玻色子应该相互作用的频率时,如果没有希格斯并且理论开始崩溃,结果在物理上是不可能的允许W玻色子在碰撞时在他们之间抛掷希格斯解决了问题威斯康星大学麦迪逊分校的Matthew Herndon说:“这是人们在那里说的必须要有希格斯玻色子的事情之一”他在另一个名为CMS的LHC实验中研究类似的问题它还使W散射成为超越标准模型寻找物理学的最佳位置之一 - 它不会考虑重力,也无法解释暗物质和暗能量等神秘事物自从希格斯的发现以来,物理学家们一直在仔细检查它的属性,看它是否是标准模型预测的相同粒子,或者它是否是一个奇怪的变体,可以揭示模型装甲中的缝隙 “我们非常清楚这个玻色子应该是什么样的,”Pleier说 “就像狂野西部的'通缉'海报一样,眼睛的颜色或疤痕或任何与某些量子特性相对应的海报这就是我们对希格斯玻色子的直接测量所做的事情“到目前为止,希格斯一直是令人沮丧的完美画面随着LHC关闭升级到2015年,似乎物理学家只需等待收集更多信息但另一种询问希格斯的方法是测试它的运作方式例如,如果W玻色子可以交换多个希格斯,那么它们应该比标准模型预测的更频繁地相互飞行赫恩登说:“这些散射过程的速度和你看到它们的能量将被迫发生相当大的变化” “所以这对于寻找新的物理学来说是一个不错的选择”使这一挑战成为一个挑战,就是W玻色子在大型强子对撞机中极少分散,甚至比希格斯玻色子产生的频率更低 LHC的工作原理是以接近光速的速度将质子粉碎在一起每隔一段时间,其中一个质子就会发出一个W玻色子如果两个质子碰巧同时发射W,并且如果那些W玻色子恰好相互瞄准,我们只能寻找散射 Pleier说,ATLAS已经在数十亿次碰撞中看到了其中34起事件的证据到目前为止,一切都符合标准模型的预测但看到效果根本就是一个里程碑,Herndon说CMS实验将很快发布这些结果的版本,增加了数据池 “我们以前从未在标准模型的这个角落看过,”密歇根大学安娜堡分校的ATLAS团队成员Jake Searcy说 “这是未来几年将会非常有趣的事情的开始”期刊参考:物理评论快报,接受,并在arxiv.org/abs/1405.6241预先形成有关这些主题的更多信息: