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欧洲核子研究中心物理学家观测到迄今最罕见的希格斯玻色子衰变之一

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一条罕见且容易被忽略的路径

在欧洲核子研究中心大型强子对撞机ATLAS实验工作的物理学家报告了希格斯玻色子衰变为一个虚光子和一个实光子的证据。该过程预计仅在大约万分之一 的希格斯衰变中发生,这使其成为最难捕捉的行为之一。

由于希格斯粒子寿命极短,研究人员无法直接看到它。他们研究它留下的粒子,并寻找与预测路径相符的模式。

为何这一结果重要

希格斯玻色子与基本粒子如何获得质量密切相关。测量罕见衰变可以检验其相互作用是否符合粒子物理标准模型——描述已知粒子和力的框架。

如果测量结果偏离预测,可能指向尚未发现的新粒子或新力。到目前为止,新结果符合预期图景,但团队表示数据样本仍然很小。

该分析利用了数年间记录的碰撞数据,信号仅出现在少量事件中。竞争团队将尝试用独立方法重现该测量。物理学家表示,这种交叉验证正是将线索转变为确认观测的关键。

更多数据即将到来

确认一个罕见过程需要时间。对撞机产生希格斯玻色子的速率有限,只有极小一部分遵循这一路径。研究人员必须从大得多的普通事件背景中分离出微弱信号。

团队表示,即将进行的运行将增加更多碰撞并提高测量精度。目前,这一发现为这台机器十多年工作所构建的图景增添了一块拼图。

研究人员表示,该测量还检验了希格斯粒子如何与较轻粒子耦合,这一领域比其与重粒子的联系更难探测。未来更高强度的运行应能进行更精确的检验,合作组预计将在几年内报告更确定的数值。

来源: Sci.News