最後，物理學的亞原子顆粒動物園已滿。科學家幾乎可以肯定，希格斯玻色子（Higgs Boson）是最後一個等待將其綁在折疊中的粒子。
提出數十年後，希格斯出現在世界上最強大的加速器的粒子碰撞碎片中，即日內瓦附近的CERN實驗室的大型強子對撞機。物理學家於7月4日在實驗室研討會上宣布了這一發現。
“我們現在找到了標準模型的最後一個缺失的基石，” CERN總監Rolf-Dieter Heuer說。 “這是研究這個有趣粒子的所有特性的漫長旅程的開始。”
粒子的質量約為1.25億電子伏特，約為質子質量的133倍。塞恩（Cern）在兩個巨大的實驗中捕獲了希格斯（Higgs），每個實驗都獨立達到了金標準的統計水平，以確認粒子的發現。
將近五十年前首次提出該粒子的一位理論家加入了全方位的祝賀。愛丁堡大學的彼得·希格斯（Peter Higgs）說：“這確實是一件令人難以置信的事情。”
在一個方面，找到希格斯只是確認了標準模型，物理學家的框架是理解構成宇宙的顆粒和控制它們的力的粒子。但是，該發現還開放了新的探索領域，包括標準模型的替代版本，可以解釋一些有關宇宙的最大未解決問題。
希格斯（Higgs）追溯到1964年，當時幾位物理學家獨立夢想了能夠滲透到早期宇宙（並持續到現在）的能量領域的想法。紐約羅切斯特大學的理論家卡爾·哈根（Carl Hagen）說：“老實說，我們正試圖解決一個更適度的問題。”在某些理論計算中，零質量的顆粒不方便地彈出：試圖擺脫這些粒子，希格斯，哈根和其他人意識到，一旦宇宙從最初的大爆炸中開始就足夠冷卻，那麼這個能量場就必須出現。
像糖蜜的水坑一樣，該田也抵消了顆粒穿過的顆粒的運動。這種對運動或慣性的抵抗力是質量的定義質量。因此，亞原子顆粒獲得不同量的質量，具體取決於它們與能場的強烈相互作用。
它被稱為希格斯田，其存在也需要一個新的粒子 - 希格斯玻色子。 （玻色子是由量子特性定義的一類基本顆粒。）找到希格斯是超級導向超級撞機的主要目標，超級撞機是在德克薩斯州瓦薩哈基的下方建造的，當時美國國會在1993年在預算壓力下取消了菲爾米國家（Fermi National Accelerator），直到Batavia in Ith Batavia in in batigia in nim in n of batigia in n of batavia in n of batigia in n of Batavia，直到batigia in in of Batavia，in in batigia in nim in。 年。
如今，歐洲清科科學家以100億美元的LHC將兩束質子砸在一起，追捕了希格斯。在一萬億個質子質子碰撞中，也許會產生一個希格斯粒子，然後幾乎瞬間腐爛到其他顆粒中。放置在這些粉碎部位的敏感探測器，尋找希格斯可能已經腐爛的幾種方式的簽名。費米拉布（Fermilab）的理論物理學家喬·萊肯（Joe Lykken）說：“這不是乾草堆中的針，它比在乾草堆裡的針差得多。”
加州大學聖巴巴拉分校的物理學家喬·英萬德拉（Joe Incandela）說，如果LHC的500萬億碰撞中的每一次都以沙子為代表，他們將填充一個奧林匹克大小的游泳池，加利福尼亞大學聖巴巴拉大學物理學家喬·英萬迪拉（Joe Incandela）說。然而，來自感興趣的信號（可能的希格斯）的穀物僅覆蓋您的手指尖端。
這兩個實驗都研究了希格斯可能腐爛的多種方式，例如分為兩個光子或兩個z顆粒。
英雄說，LHC的兩個主要探測器之一CMS實驗發現了質量為1.253億電子伏特的粒子的跡象，加上或減去60億輛電子伏特。信號的統計強度通過稱為Sigma的數量來衡量：一個被認為是發現發現的標準的五個sigma結果，這意味著有統計fluke可能會產生該幅度或更大的信號的機會1-350萬。
在研究的五個衰減路徑中的三個中，CMS發現了Higgs的統計顯著性為5.1 Sigma。密歇根州立大學的物理學家伊麗莎白·西蒙斯（Elizabeth Simmons）說，加上其他兩個數據相對較少數據的渠道將其降低到4.9 Sigma，但結果仍然與希格斯在那裡一致。
競爭地圖集的實驗發現了一個新粒子，質量為1.265億電子伏特，在組合檢查的衰減路徑時，統計不確定性在5.0 sigma水平上。獨立物理學家Philip Gibbs合併了來自Atlas和CMS的數據，僅使用HIGGS產生兩個光子的衰減來提出一個非官方的六sigma信號。
Atlas發言人Fabiola Gianotti說，鑑於每個測量的不確定性範圍，這兩個實驗發現的Higgs質量彼此一致（儘管她沒有為實驗給出數值誤差範圍）。兩支球隊還將在本週在澳大利亞墨爾本舉行的國際高能物理學會議上展示他們的作品。
“這是粒子物理學的美好一天，這確實是關於自然如何運作的深刻發現。”
背景故事
大型強子對撞機的工作方式
在去年9月Fermilab的質子 - 抗蛋白加速器關閉之後，Cern贏得了跨大西洋比賽以找到希格斯的比賽。 7月2日，在最終分析中，費米拉布物理學家報告說，他們的數據可以縮小Higgs質量的範圍僅在150億至1350億電子電壓之間，統計顯著性為2.9 Sigma（Sigma（
）。
自4月以來，LHC一直以8萬億電子伏特的能量碰撞梁（每束射線中4萬億電子伏），是費米拉布機器的能量的四倍。實驗室官員已決定將LHC的當前運行延長長達三個月，以收集盡可能多的數據，然後將其關閉兩年，以重大升級到14萬億電子伏特。
現在，幾乎可以肯定地發現了希格斯，科學家們期待著更多地了解它。 Heuer說，到目前為止，實驗中看到的粒子看起來像是標準模型所預測的Higgs，但仍然存在輕微的差異。他將任務與試圖從遠處確定的任務進行了比較，而接近的人是您最好的朋友還是最好的朋友的雙胞胎。只有當人足夠近的時候，您才能確定它是哪一個。 LHC的測量應很快揭示粒子的性質是否與標準模型預測的粒子相匹配，或者新物理學是否可能在起作用。
“理論的確認令人滿意，但是如果有重大分歧和爭議可以解決，這將是更大的，”在Atlas合作進行合作的麻省理工學院物理學家弗蘭克·泰勒（Frank Taylor）說。
標準模型的一個充滿喜愛的擴展是一種稱為超對稱性的理論，該理論認為所有已知顆粒均具有較重的超對稱伴侶，但尚未看到。該概念開闢了各種需要探索的領域。例如，某些版本的超對稱性預測至少應該存在五種希格斯玻色子，儘管在LHC上只能檢測到最輕的玻色子。其他超對稱粒子可能解釋了暗物質，這是宇宙中大部分物質但科學家尚未確定的神秘物質。
如果超對稱性是正確的，那麼LHC會在繼續進行希格斯的更新任務時檢測許多這些新粒子。密歇根大學的理論物理學家戈登·凱恩（Gordon Kane）說：“這是回答其他問題的途徑。
費米拉布（Fermilab）的羅伯·羅瑟（Rob Roser）說，更多的是LHC。 “他們處於能源和統計精確度的新政權，這可能並不是我們今年唯一的驚喜。”
