夸克实验预测较重的希格斯

2018-01-12 05:01:19

作者:Eugenie Samuel Reich和Jenny Hogan自20世纪60年代提出粒子的存在以来,对难以捉摸的希格斯粒子的研究使得物理学家变得疯狂现在他们知道为什么了一项新分析表明该粒子比任何人预期的都重寻找希格斯很重要,因为它是现代物理学领域理论拼图中唯一缺失的部分,现代物理学是粒子物理学的标准模型该理论认为,所有物质都由六种类型的夸克组成 - 称为向上,向下,奇怪,魅力,底部和顶部 - 以及更轻的粒子,如电子和中微子有令人信服的证据表明存在所有这些粒子,但该模型也需要希格斯粒子的存在希格斯据说可以拖拽其他颗粒,好像将它们放入糖蜜中一样,从而赋予它们质量其存在的证据将牢固地巩固理论,但到目前为止还没有人找到有关希格斯的令人信服的证据而不是因为缺乏尝试在20世纪90年代,物理学家在日内瓦的欧洲粒子物理实验室CERN使用10亿欧元的大电子正电子(LEP)对撞机搜索希格斯 LEP能够寻找能量高达希格斯质量的粒子,然后预测为大约88千兆电子伏特(GeV)但在2001年,物理学家承认失败,并表示搜索LEP的114 GeV限制失败了他们认为,希格斯必须更加沉重现在事实证明他们是对的一项新的分析表明,希格斯最有可能的质量是117 Gev,刚好超出了LEP的范围它的重量可能高达251 GeV经修订的预测令许多人感到意外 “没有人认为它会因此而改变,”英国达勒姆大学的粒子物理学家Georg Weiglein说,他研究了这项新分析该预测来自伊利诺斯州芝加哥费米实验室的D0(发音为“dee zero”)实验 D0收集顶夸克的目击并测量其质量然后可以将该数据输入Higgs质量的计算中 2001年,学生Juan Estrada和他的主管Gaston Gutierrez对如何提高这些计算的准确性有了明确的想法他们推断,为什么不考虑一些测量质量比其他测量更好的事实,而不是采用顶夸克质量的所有测量并对它们求平均值呢 “我们根据每个事件的测量程度来衡量每个事件,”埃斯特拉达说在同学弗洛伦西亚·卡内利(Florencia Canelli)的帮助下计算出的新平均值得出的顶夸克质量比以前认为的更精确,但也更高这意味着希格斯必须更重新的结果改变了比赛的平衡,找到希格斯在LEP于2000年退役后,寻找粒子的主要竞争者是费米实验室的Tevatron加速器,预计未来几年将达到这种能量但新的更高质量估计意味着Tevatron不太可能发现它现在最受欢迎的是欧洲核子研究中心的大型强子对撞机(LHC),计划于2007年启动,旨在接收LEP停止的搜索它将以高达251 GeV及更高的能量捕获希格斯 “如果希格斯质量较高,最有可能在大型强子对撞机中找到,”埃斯特拉达承认,期刊参考:自然(第429卷,第638页)更多关于这些主题: