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迄今最精確的希格斯玻色子壽命測量值公布

2021-12-06 16:05     來源:環球科學     歐洲核子研究中心大型強子對撞機粒子物理

一個希格斯玻色子轉變為四個μ子(紅線表示)的示意圖。(圖片來源:CERN)

希格斯玻色子(也被稱為“上帝粒子”)的壽命是一個重要的物理學問題,物理學家期望將其實驗測量值與標準模型的理論預測值進行比較,如果二者存在偏差,則可能指向新的粒子和力,包括希格斯玻色子可能的衰變產物。以往的實驗對希格斯玻色子的壽命的測量值約為1.6x10-22秒,有很大的不確定性。最近,歐洲核子研究中心(CERN)的CMS團隊報告了希格斯玻色子壽命的精確實驗測量值。

研究人員通過分析大型強子對撞機(LHC)第二次運行時緊湊繆子線圈(CMS)實驗收集到的數據,重點關注希格斯玻色子轉變為兩個Z玻色子,Z玻色子接著轉變為四個帶電輕子或兩個帶電輕子加兩個中微子的過程。通過分析這個過程相關的數據,研究人員得到了希格斯玻色子的壽命為2.1x10-22秒,不確定度為(+2.3/-0.9)x10-22秒。這個實驗測量值是目前為止最精確的,與標準模型的預測吻合得很好,證明希格斯玻色子的壽命確實很短。



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