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8 宇宙的秘密(第3页)

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这种机制很简单,在过去已经使用了好几次。

为了测量不稳定粒子(如希格斯玻色子)的这种特性,需要测量其衰变产物的角分布。

来自母粒子衰变的电子、μ子和光子,按特征模态分布在空间中。

根据母粒子的自旋是0、1还是2,它们的分布有很大的不同。

结果呢?在所有的假设中,这个新粒子实际上是布劳特-恩格勒-希格斯所假设的标量,这是迄今为止最可信的假设。

更复杂的是收集希格斯在底夸克或陶轻子中的衰变信号。

有必要利用所有可用的数据,并进一步提高分析的敏感性,以便在这些“重要的衰变”

中看到第一个微弱的迹象。

希格斯玻色子必须与夸克和轻子耦合以获得质量,所以它也必须衰变成这些轻粒子。

如果这种情况没有发生,一颗真正的炸弹就会爆炸,因为我们应该假定,除了赋予最轻基本粒子质量的希格斯玻色子之外,还有其他东西。

这将是迄今为止所设想的标准模式的崩溃。

最终,最初的疑虑消失了。

有了完整的统计数据,超环面仪器和紧凑渺子线圈都清楚地表明,希格斯粒子与夸克和轻子的耦合没有异常。

这张图表总结的结果,令人震撼地再现了与各种粒子质量成比例的耦合,而这是在1964年就提出的假设。

然而,还有一些让人紧张的问题,这些问题相当尴尬,只有经过数月的疯狂工作才能得到解决。

整个2012年,超环面仪器项目的工作人员都在质疑质量的测量。

在标准模型中,希格斯玻色子的质量是迄今为止最重要的参数,是唯一不是由理论决定的参数,必须以尽可能高的精度来测量。

为了做到这一点,我们使用了两种最清晰的衰变,这两种衰变产生了最佳的分辨率:一种是两个光子中的衰变,另一种是两个Z玻色子中的衰变——衰变成四个轻子。

这是两个独立的衡量标准,应该会得出相似的结果。

这就是紧凑渺子线圈的结果,而超环面仪器得到了两个不同的结果。

这是可能发生的,但观测到的两个光子衰减值与四个轻子衰减值之间的大于3GeV的差异似乎太大了。

虽然在超环面仪器项目中我们很难找到解释,但一些理论家开始假设,在现实中,希格斯玻色子的“双重态”

已经被发现:一对具有相似质量的粒子,与标准模型的规定没有任何关系。

最后,经过数月的校核和无数次的分析,两个值的差值降低到2.5GeV——一个更符合实验误差的值。

终于尘埃落定了。

就在超环面仪器项目努力测量希格斯粒子质量的几个月里,紧凑渺子线圈项目因衰变为两个光子的情况经历了一段瓶颈期。

再加上,数据显示希格斯粒子存在的信号存减弱了,就好像在新一轮的测试中,这个在2011年和2012年备受瞩目的清晰信号已不复存在。

在最初的困惑之后,我们的反应是有条理的。

我们再次检查了所有可能的错误原因。

例如,在夏天,加速器进一步增加了堆积的条件,因为我们做了很多改变,我们可能已经错过了希格斯事件的很大一部分。

一切从头开始,从头开始,从头开始。

最后,经过八个月的焦虑和仔细的测试,我们得出了最简单的结论:没有异常,只是统计上的波动。

在前10个fb-1(即直到2012年中期),我们记录了一个正波动,即希格斯玻色子比预期的更多;而接下来的10个fb-1(2012年底)出现了负波动,信号变弱。

总的来说,结果正是标准模型所预测的那样。

所有那些认为新物理学的第一个迹象隐藏在双光子衰变中的希望都必须暂时放弃。

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