欧洲核子中心:首次观察到希格斯玻色子最重要衰变

cookieswaffel

科技日报北京7月12日电 据物理学家组织网11日报道，欧洲核子研究中心（CERN）大型强子对撞机（LHC）超环面仪器实验组（ATLAS）在官网公布实验证据，宣布其首次观察到希格斯玻色子衰变成两个底夸克这一重要过程，两轮实验数据结合后，标准误差为3.9西格玛，符合“观察到某种现象”的统计学要求。
希格斯玻色子可以衰变成各种不同粒子，之前科学家们已经观察到其衰变成光子、T-粒子以及W玻色子和Z玻色子等过程。不过，这些已经观察到的衰变虽有重要意义，但其在希格斯玻色子的衰变中只占不到30%，而希格斯玻色子衰变成一对底夸克，才是其最频繁发生的衰变过程，占比高达58%。
按照这个比例，这些年ATLAS开展的实验中，应该发生过百万次希格斯玻色子衰变成两个底夸克的过程，但至今为止，实验组并没有“看”见过一次。

实验组研究人员收集到ATLAS探测器在2015年和2016年的所有数据并进行了详细分析，终于从各种衰变背景中找到了大约300次希格斯玻色子衰变成两个底夸克的证据，标准误差值达到3.6西格玛，分析结果首次对这一重要衰变过程进行了强有力的验证。
研究人员解释道，之前没有找到相关证据的最主要原因是强相互作用产生了大量底夸克，数量几乎比希格斯玻色子衰变产生的底夸克数多1000万倍，从而造成了巨大的背景干扰。这次他们付出了大量时间和努力，终于从7万背景事件中分离出大约300个衰变信号，首次捕捉到这一重要过程。
由于希格斯玻色子衰变成两个底夸克占比高达58%，观察到这一衰变过程将填补对希格斯粒子认知的一大空白，并将进一步证实解释夸克质量的希格斯机制，甚至有可能引领超越现有理论框架的全新物理学。