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歐洲核子研究中心推進高效速調管研究助力對撞機節能

限制能耗是任何新機器研發過程中的首要考量因素。在正負電子對撞機領域，例如目前正在構想用于研究神秘希格斯玻色子的希格斯工廠，總能耗的50%到60%用于驅動加速電子束的射頻腔。歐洲核子研究中心(CERN)正在開展的研究有望顯著提升這一過程的能源效率。正在測試用于高亮度大型強子對撞機(LHC)的速調管原型。速調管被安置在螺線管(黑色結構)內。(圖片：N. Eskandari/CERN)在諸如正在研究的未來環形對撞機(FCC)這類環形對撞機中，電子和正電... 2025-06-12

歐洲核子研究中心CMS合作組在《物理報告》發表新粒子尋找研究成果，高能所團隊做出重要貢獻

近日，歐洲核子研究中心CMS實驗合作組在物理學領域頂級國際期刊《物理報告》發表了一項重要研究成果，系統總結了利用大型強子對撞機第二階段實驗數據對重共振態衰變產生希格斯玻色子的全面搜索，并對未來高亮度運行階段的探索前景進行了預測。在這項成果中，中國科學院高能物理研究所實驗物理中心王錦課題組作出了重要貢獻，包括關鍵分析通道的研究工作，構建聯合統計分析框架和模型空間詮釋，并由高能所博士后王儲完成CMS國際合作組的審核報告。... 2025-06-02

國際研究小組借助人工智能深化希格斯玻色子研究

塔斯社5月19日消息，一個國際研究小組利用人工智能系統重新剖析大型強子對撞機(LHC)前兩次運行所收集的數據，助力物理學家精準計算出希格斯玻色子轉變為粲夸克的速率，并將相關測量不確定性降低了35%。歐洲核子研究中心新聞處表示，這些計算大幅縮小了在LHC數據中探尋新物理學的范圍。歐洲核子研究中心新聞處援引比利時根特大學研究員揚·范德林登的話稱：我們的研究是希格斯玻色子與粲夸克相互作用研究的一大進步。隨著分析技術的持續改進以... 2025-05-20

ATLAS合作項目在電弱對稱性破缺機制研究上取得進展

2012年，歐洲核子研究中心(CERN)的ATLAS和CMS合作組發現了希格斯玻色子，為理解宇宙運作方式開啟了新窗口。這一發現揭示了一個神秘場的存在，基本粒子通過與該場相互作用獲得質量，該過程受電弱對稱性破缺機制支配。盡管該機制于1964年首次提出，但仍是粒子物理學標準模型中最不為人知的現象之一。為探索這一關鍵機制，物理學家需要大量高能粒子碰撞數據。展示一個候選事件：通過矢量玻色子散射產生兩個W+玻色子，隨后它們衰變為兩個μ子和兩個&m... 2025-04-12

CERN完成未來環形對撞機可行性研究

經過數年的緊張工作，歐洲核子研究中心(CERN)及其國際合作伙伴完成了一項重要研究，旨在評估未來環形對撞機(FCC)的可行性。這份報告匯聚了全球一千多名物理學家和工程師的專業知識，全面概述了與此類大型項目潛在實施相關的多個方面。FCC是計劃建造的新一代粒子對撞機，其周長約為91公里，有望在2040年代取代CERN目前的旗艦儀器——27公里長的大型強子對撞機(LHC)。FCC的科學動機源自2012年希格斯玻色子的發現，以及基礎物理學中其他一系列關鍵... 2025-04-04

歐洲核子研究中心提出未來環形對撞機項目，面臨多重挑戰

歐洲核子研究中心(CERN)正處于一個關鍵階段：其大型強子對撞機(LHC)預計將在2040年代耗盡其容量，科學界正面臨著下一步該如何發展的抉擇。為此，CERN管理層提出了一個雄心勃勃的項目——未來環形對撞機(FCC)，這是一種周長為90公里、碰撞能量是LHC八倍的加速器。然而，這一巨型工程面臨著嚴峻挑戰。首先，實現該項目目標所需的許多技術目前并不存在，特別是新一代超導磁體，這種磁體能夠偏轉極高能粒子束。此外，與LHC在尋找希格斯玻色子時樹立的明確... 2025-03-27

CMS發布雙希格斯玻色子產生率新限制，探索宇宙穩定性線索

希格斯玻色子對生成候選事件的事件展示。(圖片：CERN)自2012年CMS和ATLAS實驗團隊宣布發現希格斯玻色子以來，科學家們一直在以更高的精度測量其質量和與其他粒子的相互作用。近日，CMS實驗團隊發布了一項新研究成果，該成果聚焦于希格斯玻色子與自身的相互作用，這一研究可能為物理學家揭示宇宙穩定性的關鍵線索。為了探究希格斯玻色子與自身的相互作用，物理學家們尋找了一個比產生一個希格斯玻色子更為罕見的現象——雙希格斯玻色子的產生。... 2024-12-12

中國設計的未來環形對撞機

揭示宇宙及其演化的基本規律是人類的一項偉大事業。在粒子物理學領域，實現這一目標的最有效方法是通過強大的高能加速器。2012 年7 月，歐洲核子研究中心(CERN)發現了質量約為125GeV的希格斯玻色子，為我們打開了一扇通往宇宙未知領域的大門。希格斯玻色子不僅是標準模型(SM)的核心，也是許多謎團的中心。這些謎團包括弱尺度和普朗克尺度之間的巨大能差、電弱相變的性質、質量的起源、自然性問題、真空的穩定性，以及標準模型之外有關自然的... 2024-11-29

ATLAS 探測希格斯粒子與最重夸克的相互作用

ZH → μμ cc 過程的候選事件，其中 Z 玻色子和希格斯玻色子衰變為兩個μ子(紅色軌跡)和兩個帶魅力標記的噴流(藍色錐體)。(圖片：ATLAS 合作)ATLAS 希格斯物理計劃的核心目標是越來越精確地測量希格斯玻色子與基本費米子和玻色子相互作用的強度。根據電弱對稱性破缺理論，這些相互作用是產生粒子質量的原因。相互作用強度可以通過精確測量希格斯玻色子的產生過程和衰變成相關粒子的過程來確定。在最近舉行的 2024 年國際高能... 2024-09-10

核物理|物理學革命

幾十年來，理論物理學家建立了許多理論來描述希格斯玻色子(與希格斯場有關的粒子)“看”起來會是怎樣的。2012年的夏天，物理學家迎來了一個重大的時刻，他們在隱藏于CERN的大型強子對撞機(LHC)的數據中，發現了希格斯玻色子的跡象。 2023-01-10