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北京,7月12日(科学日报)——根据物理学家组织网络11日的一份报告,欧洲核研究中心(CERN)大型强子对撞机(LHC)超循环仪器实验组(ATLAS)在官方网站上公布了实验证据,宣布它首次观察到希格斯玻色子衰变为两个底部夸克的重要过程。将两轮实验数据相结合,标准误差为3.9σ,满足“观察某一现象”的统计要求。

希格斯玻色子可以衰变为各种粒子,科学家已经观察到它衰变为光子、T粒子、W玻色子和Z玻色子。然而,尽管这些观察到的衰变具有重大意义,但它们只占希格斯玻色子衰变的不到30%,而希格斯玻色子变成了一对底部夸克,这是最常见的衰变过程,占58%。

根据这个比率,在ATLAS多年来进行的实验中,希格斯玻色子应该有一百万次衰变为两个底夸克,但迄今为止,实验小组还没有“见过”一次。

实验组研究人员收集了2015年和2016年ATLAS探测器的所有数据,并进行了详细分析。最后,他们发现了大约300个希格斯玻色子从不同的衰变背景衰变为两个底部夸克的证据,标准误差差为3.6西格玛。分析结果是对这一重要衰变过程的首次有力验证。

研究人员解释说,之前没有发现相关证据的主要原因是,强相互作用产生了大量的底部夸克,这几乎是希格斯玻色子衰变产生的底部夸克数量的1000万倍,因此造成了巨大的背景干扰。这一次他们花费了大量的时间和精力,最终从70,000个背景事件中分离出了大约300个衰变信号,首次捕捉到了这个重要的过程。

由于希格斯玻色子衰变成两个底部夸克的百分比高达58%,观察这一衰变过程将填补希格斯玻色子认知中的一个大空白,并将进一步证实解释夸克质量的希格斯机制,甚至可能导致超越现有理论框架的新物理学。(聂)

来源:联合新闻网

标题:首次观测到希格斯玻色子最重要的衰变

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