粒子物理世界最近一直不稳定。 多年来，研究人员一直在仔细研究粒子，以确保我们用来解释宇宙的规则成立？ 和令人不安的不一致结果。
为了进一步推动这一努力，物理学家现在使用大型强子对撞机（LHC）以前所未有的精度测量了已知最重的基本粒子。
在一场急需的胜利中粒子物理标准模型？ 预测构成我们世界的所有粒子行为的一组规则？ 新计算的误差幅度明显小于之前的计算，这让物理学家对粒子的真实质量更有信心。
但这并不意味着案子已经结案了？ 这项测量可能只是更深入地了解我们的宇宙如何运作的开始。
所讨论的基本粒子被称为顶夸克，它是所有已知基本粒子中质量最大的，为我们理解宇宙做出了重要贡献。
重要的是，它的质量来自与难以捉摸的耦合希格斯玻色子。 这种合作伙伴关系是我们所知的这种规模上最强的合作伙伴关系。
（科学警报）
同样重要的是顶夸克衰变成什么。 一旦被对撞机撞击产生，顶夸克就只能通过弱力衰变，而且衰变成W玻色子（通常还有底夸克）。
如果您是 ScienceAlert 的常客，您可能会认出 W作为最近争议的中心。
经过多年尝试找出标准模型中的漏洞后，研究人员最近发表大量积压的令人信服的证据表明，之前对 W 玻色子质量的估计实际上可能是错误的。
如果这些发现得到进一步证实，则表明整个标准模型可能是错误的。
这就是顶夸克出现的地方？ 我们可以利用它的质量来预测和 W 玻色子，因此获得最准确的测量至关重要。
领导这项研究的欧洲核研究理事会（CERN）在一份新闻稿中表示：“值得注意的是，我们对宇宙稳定性的了解取决于我们对希格斯玻色子和顶夸克质量的综合了解。”解释。
“我们只知道宇宙非常接近亚稳态，以目前顶夸克质量测量的精度来说。如果顶夸克质量稍有不同，从长远来看，宇宙就会不太稳定，可能最终会在类似的暴力事件中消失”。
虽然能够像称量普通物体一样“称量”这些粒子来找出它们的质量听起来很简单，但实际上并不那么容易。
为了产生顶夸克等基本粒子，物理学家在大型强子对撞机等设备中将称为质子的亚原子粒子粉碎在一起。 每次碰撞都会导致一系列其他粒子被喷出，使研究人员能够在受控环境中研究这些副产品。
但实际观察每个粒子的属性仍然很棘手。 当我们开始谈论这些令人难以置信的小尺度时，我们就进入了量子领域？ 粒子变得有点模糊，很难准确确定它们的质量是多少。
有一些方法可以解决这个问题。 一种是多次运行实验，然后对结果进行统计分析。 另一个是使用不同的方法。 在这种情况下，研究人员直接测量粒子，同时还使用其他形式的数据结合既定理论进行测量（在这种情况下称为其极质量测量）。
据研究人员称，他们的新结果比之前基于相同数据的计算结果精确了 0.12 GeV，使得粒子的电压为 172.76 吉电子伏（相差 0.3 吉电子伏）。 这与我们对基于标准模型的理论的期望非常吻合，欧洲核子研究组织的研究人员说。
之前的顶夸克质量测量和不确定性（左），以及最新的测量（右）。 （CMS、大型强子对撞机、欧洲核子研究中心）
精度的提高得益于新的分析方法，该方法使用比以前更多的变量来更好地处理测量之间的不确定性。
最新的测量研究了大型强子对撞机的紧凑型介子螺线管 (CMS) 探测器在 2016 年进行的碰撞数据。欧洲核子研究中心的研究人员研究了产生一对顶夸克的碰撞事件的五种不同特性。 他们研究的特性取决于顶夸克的质量是多少？ 之前的研究最多只考察了事件的三个属性。
然后，该团队以极高的精度校准该数据集，以确定仍然存在哪些不确定性？ 然后，他们可以提取这些不确定性，并在找出顶夸克质量最终值的最佳拟合时更好地理解它们。
虽然这个结果本身是粒子物理学的一大进步，也是标准模型的暂时胜利，欧洲核子研究组织说当同样的方法应用于 CMS 检测器在 2017 年和 2018 年收集的数据集时，我们可以期待更高的精度吗？ 更不用说未来，已经打破记录来。 大型强子对撞机在关闭三年后刚刚重新启动，已经打破记录。
可以肯定地说，通过这种更新的质量测量以及提供它的技术，我们将更深入地了解宇宙最微小的方面。 关注此空间。
您可以阅读有关使用的数据集的更多信息欧洲核子研究组织。
