希格斯玻色子已成為揭示宇宙基本結(jié)構(gòu)的重要途徑,精確測量到這種粒子的性質(zhì)是物理學家測試標準模型最有力的工具之一。據(jù)歐洲核子研究中心(CERN)官網(wǎng)22日報道。該機構(gòu)的超環(huán)面儀器實驗(ATLAS)合作組報告了迄今最精確希格斯玻色子質(zhì)量:125.11吉電子伏特,新結(jié)果達到了前所未有的0.09%的精度。
CERN于2012年7月正式宣布在大型強子對撞機(LHC)上發(fā)現(xiàn)了希格斯玻色子,這是粒子物理學標準模型的“最后一塊拼圖”。而希格斯玻色子的質(zhì)量不由標準模型預測,必須通過實驗測量來確定,其值決定了希格斯玻色子與其他基本粒子以及自身相互作用的強度。對這一基本參數(shù)開展精確測定,使物理學家能對希格斯玻色子性質(zhì)的測量與標準模型的預測進行對比。如果預測出現(xiàn)偏差,可能預示新粒子的存在。
在最新研究中,ATLAS團隊基于該粒子衰變?yōu)閮蓚高能光子(雙光子通道),對運行期間收集到的所有數(shù)據(jù)集分析后得出希格斯玻色子的質(zhì)量為125.22吉電子伏特(GeV,1吉電子伏特等于10億電子伏特),不確定度為0.14GeV,精度為0.11%,這是迄今通過單衰變通道獲得的最精確的希格斯玻色子質(zhì)量。
他們將這一結(jié)果與此前開展的基于該粒子衰變?yōu)樗膫輕子(四輕子通道)進行分析獲得的質(zhì)量相結(jié)合,獲得希格斯玻色子質(zhì)量為125.11GeV,不確定度為0.11GeV,精度為0.09%,這是迄今對這一基本參數(shù)最精確的測量。
ATLAS合作組發(fā)言人安德烈亞斯·霍費爾表示,強大的重建算法與精確的校準相結(jié)合是精確測量的決定性因素。