希格斯玻色子的新测量是有史以来最精确的记录

当超快质子流碰撞时，希格斯玻色子可能会在之前最短暂的瞬间突然出现衰变成较轻的颗粒.

在那一刻，物理学家可以向后工作，以估计可能是最重要但最难以捉摸的粒子的质量。标准型号.

在使用大型强子对撞机（LHC）处理了数量惊人的质子碰撞后，物理学家现在对这一至关重要的特性有了迄今为止最精确的数字。

第一7月报道，最新的测量值来自四年期间，其中约900万个希格斯玻色子粒子据预测，LHC是世界上最大、最强大的粒子对撞机。但这些希格斯粒子中只有一小部分被实验观察到。

尽管如此，对于一个致力于ATLAS实验是大型强子对撞机的两个探测器之一，用于获得迄今为止最精确的希格斯测量值玻色子的质量。

希格斯粒子是一个相当令人困惑的粒子：它产生于一个量子场，散发在整个宇宙中，赋予其他基本粒子质量。

虽然物理学标准模型中其他粒子的质量可以从理论中推导出来，但物理学家需要通过实验相对盲目地摸索以确定希格斯粒子的质量。

鉴于测量在了解其他粒子相互作用方面的重要性，进行精确测量非常重要。

它自身相对较大的质量使得观测希格斯玻色子成为可能相当苛刻，但目前对希格斯质量的测量值是重量减轻三倍根据预测，比模型所暗示的要多。

虽然这些差异尚未解决，这些最新的测量结果完善了我们对希格斯玻色子质量的最佳估计，这会影响如何与其他粒子和自身相互作用。

研究人员将基于粒子衰变的几种质量测量与更精确的校准相结合，获得了125.11千兆电子伏特（GeV）的希格斯玻色子质量，不确定度为0.11 GeV。这是从质量 125.35 GeV2019年的精确度为0.12%。

“这一结果目前代表了希格斯玻色子质量最精确的测量，在这个基本量上达到了0.09%的精度，”ATLAS合作的成员在他们的论文中写道.

重要的是，该团队的估计将希格斯质量的统计和系统不确定性降低了另一个档次——以前留下的不确定性相当大的解释回旋余地的数据。

进行更精确的测量有助于物理学家测试对粒子物理标准模型并检测可能的偏差（如果存在）。

例如，就在去年，对W玻色子质量进行了有史以来最精确的测量暴露了一些可能的裂缝在标准模型中，它仍然是我们基本粒子及其相互作用的最佳工作模型。W玻色子的质量与模型的预测相差七个标准差，即结果出乎所有人的意料.

像这样的偏差暗示了标准模型之外的一些新的或未知的现象，它并不能解释宇宙的一切。然而，精确并不意味着准确;可能是测量错误，而不是理论。

至于希格斯玻色子，尽管有这些最新的测量结果，物理学家也没有确定它的性质——甚至没有接近。

首先，希格斯玻色子实际上并不是每次都以相同的质量出现，而是具有可能的质量分布，物理学家称之为“宽度”。2022年，科学家完善了他们的估计希格斯玻色子的“宽度”比以往任何时候都更精确。

但是，通过对希格斯质量的越来越精细的估计，物理学家们越来越接近于回答关于这个神秘粒子的一些难题，例如：希格斯玻色子是否像标准模型预测的那样与自身相互作用？它是如何与其他粒子耦合的？

甚至怀尔德的好奇心包括：是否有我们尚未发现的不同版本的希格斯粒子，以及希格斯粒子能否成为理解的门户暗物质，充满宇宙的神秘物质，但没有人见过？

当然，物理学家仍然在寻找其他粒子这也许可以解释希格斯玻色子令人难以置信的轻盈，自2012年希格斯玻色子被发现以来，这种异常现象一直困扰着他们。

跟最近升级到大型强子对撞机现在已经完成，旨在增加其粒子碰撞的能量和强度，以及未来计划进行更多升级，谁知道会出现什么？

该研究已发表在物理评论快报.

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