首次觀察到希格斯玻色子最重要衰變

　　科技日?qǐng)?bào)北京7月12日電 （記者聶翠蓉）據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)11日?qǐng)?bào)道，歐洲核子研究中心（CERN）大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)（LHC）超環(huán)面儀器實(shí)驗(yàn)組（ATLAS）在官網(wǎng)公布實(shí)驗(yàn)證據(jù)，宣布其首次觀察到希格斯玻色子衰變成兩個(gè)底夸克這一重要過(guò)程，兩輪實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)合后，標(biāo)準(zhǔn)誤差為3.9西格瑪，符合“觀察到某種現(xiàn)象”的統(tǒng)計(jì)學(xué)要求。

　　希格斯玻色子可以衰變成各種不同粒子，之前科學(xué)家們已經(jīng)觀察到其衰變成光子、T-粒子以及W玻色子和Z玻色子等過(guò)程。不過(guò)，這些已經(jīng)觀察到的衰變雖有重要意義，但其在希格斯玻色子的衰變中只占不到30%，而希格斯玻色子衰變成一對(duì)底夸克，才是其最頻繁發(fā)生的衰變過(guò)程，占比高達(dá)58%。

　　按照這個(gè)比例，這些年ATLAS開(kāi)展的實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)該發(fā)生過(guò)百萬(wàn)次希格斯玻色子衰變成兩個(gè)底夸克的過(guò)程，但至今為止，實(shí)驗(yàn)組并沒(méi)有“看”見(jiàn)過(guò)一次。

　　實(shí)驗(yàn)組研究人員收集到ATLAS探測(cè)器在2015年和2016年的所有數(shù)據(jù)并進(jìn)行了詳細(xì)分析，終于從各種衰變背景中找到了大約300次希格斯玻色子衰變成兩個(gè)底夸克的證據(jù)，標(biāo)準(zhǔn)誤差值達(dá)到3.6西格瑪，分析結(jié)果首次對(duì)這一重要衰變過(guò)程進(jìn)行了強(qiáng)有力的驗(yàn)證。

　　研究人員解釋道，之前沒(méi)有找到相關(guān)證據(jù)的最主要原因是強(qiáng)相互作用產(chǎn)生了大量底夸克，數(shù)量幾乎比希格斯玻色子衰變產(chǎn)生的底夸克數(shù)多1000萬(wàn)倍，從而造成了巨大的背景干擾。這次他們付出了大量時(shí)間和努力，終于從7萬(wàn)背景事件中分離出大約300個(gè)衰變信號(hào)，首次捕捉到這一重要過(guò)程。

　　由于希格斯玻色子衰變成兩個(gè)底夸克占比高達(dá)58%，觀察到這一衰變過(guò)程將填補(bǔ)對(duì)希格斯粒子認(rèn)知的一大空白，并將進(jìn)一步證實(shí)解釋夸克質(zhì)量的希格斯機(jī)制，甚至有可能引領(lǐng)超越現(xiàn)有理論框架的全新物理學(xué)。

(責(zé)編：魏艷、趙竹青)