希格斯玻色子仍有五大未解之谜

2022-7-13 08:53| 发布者: wdb| 查看: 49| 评论: 0|原作者: [db:作者]|来自: [db:来源]

摘要: 希格斯玻色子仍有五大未解之谜，更多国内经济科技信息关注我们。

生命有多长、种类有多少…… 希格斯玻色子仍有五大未解之谜刘霞 2022年07月13日08:26 | 来自：科技日报小字号原标题：希格斯玻色子仍有五大未解之谜粒子物理学准则模子相片来自：CERN 【今天视点】 2012年7月4日，欧洲核子探讨中心（CERN）的物理学家宣告，它们发觉了已追寻48年之久的希格斯玻色子，填补了粒子物理准则模子中的最终一种空白，并开启了物理学的新窗口。科学家们以为，正是这类“神秘粒子”赋予其它粒子品质。自其“现身”以来，希格斯玻色子令没有数科学家趋之若鹜去探讨其特性，参加全世界第一大粒子提速器——大型强子对撞机（LHC）实验的科学家迄今已发表了近350篇相干论文。日前，科学家们已知希格斯玻色子的品质为1250亿电子伏、自旋为零且与其它粒子相互效用。虽然如许，该粒子仍有好多未解之谜。在发觉希格斯玻色子十周年之际，英国《当然》杂志网络在报导中提议了科学家们期望揭示的相关该粒子的五大秘密。是否更精准地测量？到日前为止，希格斯玻色子的性质，比如其相互效用强度与准则模子的预测根本配合，不确定性约为10%。德国电子同步辐射提速器（DESY）粒子物理学家弗雷亚·布莱克曼显示，这也不足以让其将准则模子与少许新物理理论区分开来。更多半据将提升这点测量的精度，LHC日前只收集了预期能收集消息总量的1/20。阿根廷圣马丁国立大学理论物理学家丹尼尔·德弗洛里安说，在更精准的探讨中，更有可能见到新物理景象的“蛛丝马迹”，而非干脆观看到新粒子。“在未来十年甚而更长时间里，咱们的最重要的事业是提升测量希格斯玻色子性质的精准度”。能否与更轻的粒子相互效用？希格斯玻色子的相互效用仿佛适合准则模子，但物理学家曾经见到它只衰减为最重的物质粒子，如底夸克。物理学家此刻想弄明白它能否会以同样的形式与来源较低家庭的粒子相互效用。2020年，在LHC上运转的超环面仪器实验（ATLAS）和紧凑缪子线圈（CMS）两个实验见到了这样一个相互效用：希格斯玻色子罕见地衰变为双缪子。缪子是宇宙中的一个根本粒子，大约是电子品质的200倍。电子被列为第一代粒子，而缪子是第二代粒子。希格斯粒子衰变为双缪子是一个稀有景象，大约每5000个希格斯粒子中会有个衰变为双缪子。这是实验室初次见到希格斯粒子和第二代粒子的相互效用，关于了解物质的根本相互效用有要紧意义。虽然如许，还须要更多半据来证实希格斯玻色子与较低粒子之中的相互效用。能否存留自相互效用？希格斯玻色子具有品质，因而它应当与本身相互效用，这是其赋予本身品质的形式。可是，这类相互效用，如一种高能希格斯玻色子衰变为两个低能希格斯玻色子极端罕见，由于全部涉及的粒子都很重。探讨人士显示，希格斯玻色子与本身相互效用的可能性关于了解宇宙至关要紧。自相互效用的几率取决于希格斯场势能如何在其最小值周边浮动，这描画了大爆炸以后的概况。因而，理解希格斯自相互效用可帮助科学家理解早期宇宙的能源学。意大利帕多瓦大学理论物理学家雷蒙娜·格雷伯指明，众多试图解释物质如何以某种形式变得比反物质更丰富的理论都须要希格斯粒子自相互效用，而其自相互效用与准则模子的预测相差多达30%，因而，弄明白这一丝至关要紧。生命有多长？物理学家想晓得希格斯粒子的生命有多长——也便是其在衰变为其它粒子此前，能“存留”多长时间，由于全部与预测不绝对的偏差都可能指到与未知粒子的相互效用，比如组成暗物质的粒子。但希格斯玻色子的生命太短，没有办法干脆测量。为间接测量这一性质，物理学家观看粒子的品质宽度，这一性质与生命成反比，代表了粒子标称品质1250亿电子伏特周边的可能品质的较小范畴。昨年，CMS物理学家借用此方法，初次粗略测量了希格斯粒子的生命为2.1×10-22秒，这是迄今最精准的希格斯玻色子生命的测量值。虽然精度仍局限，但它实质上和准则模子的预测十分吻合，讲明该粒子应当切实具备十分短的生命。能否为根本粒子？少许对准则模子发展扩展的理论预测，希格斯玻色子非是根本粒子，却是像质子一样由其它粒子构成。也有科学家预测，存留多个希格斯玻色子，他们的举止类似但其实不十足相同，除了深入探讨希格斯玻色子能否是准则模子粒子外，LHC上的实验还将寻觅理论预测的其它希格斯玻色子的痕迹。据CERN官网报导，通过3年多的修理和进级，LHC已于7月5日正规最初第三轮运转。第三轮运转时期纪录的磕碰次数将超越前两轮的总和，这将使科学家能够收集到更高品质的数据，从前所未有的精准度和新通道具体探讨希格斯玻色子的性质。更多产业动态关心咱们。

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