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迄今最精确的希格斯玻色子寿命测量值公布

2021-12-06 16:05     来源:环球科学     欧洲核子研究中心LHC粒子物理

一个希格斯玻色子转变为四个μ子(红线表示)的示意图。(图片来源:CERN)

希格斯玻色子(也被称为“上帝粒子”)的寿命是一个重要的物理学问题,物理学家期望将其实验测量值与标准模型的理论预测值进行比较,如果二者存在偏差,则可能指向新的粒子和力,包括希格斯玻色子可能的衰变产物。以往的实验对希格斯玻色子的寿命的测量值约为1.6x10-22秒,有很大的不确定性。最近,欧洲核子研究中心(CERN)的CMS团队报告了希格斯玻色子寿命的精确实验测量值。

研究人员通过分析大型强子对撞机(LHC)第二次运行时紧凑缪子线圈(CMS)实验收集到的数据,重点关注希格斯玻色子转变为两个Z玻色子,Z玻色子接着转变为四个带电轻子或两个带电轻子加两个中微子的过程。通过分析这个过程相关的数据,研究人员得到了希格斯玻色子的寿命为2.1x10-22秒,不确定度为(+2.3/-0.9)x10-22秒。这个实验测量值是目前为止最精确的,与标准模型的预测吻合得很好,证明希格斯玻色子的寿命确实很短。

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