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毕竟希格斯玻色子可能不是新物理学的门户

  • 2024-07-23
  • Scien

他们称之为上帝粒子——一个如此的粒子‘该死’难以捉摸,花了近40年的时间价值 47.5 亿美元的机器探测,一切都是为了结束物理学的一章并开启新的一章。

然而,尽管有这样的承诺,但仍有可能可能不是通向科学新时代的窗口。

关于将先前被忽视的希格斯粒子数据驱动模型的修正纳入其中随着粒子的诞生,来自波兰科学院、马克斯普朗克物理研究所和德国亚琛工业大学的物理学家未能找到潜伏在粒子阴影中“隐藏”定律的证据。

“因此,在希格斯玻色子形成的机制中,似乎没有看到新物理学的预兆。我们正在调查——至少目前是这样,”说Rene Poncelet,波兰 Henryk Niewodniczański 核物理研究所的物理学家。

20 世纪上半叶不仅改变了我们研究物理学的方式,也改变了我们看待宇宙的方式。在短短的几十年里,科学家们从争论原子的存在到描述亚原子粒子的动物园的概率。

到了 20 世纪 60 年代,很明显这个集合中存在明显的差距——一个应该负责赋予其他基本粒子质量的假设场。

该名称是为了纪念一位英国理论物理学家,他是研究该问题的众多研究人员之一(及其粒子希格斯玻色子)在量子动物园中将是相当独特的。因此,通过实验证明它的存在需要大量的能量和极其敏感的过程。

2012年,在筛选了欧洲核子研究中心质子高速碰撞收集的大量数据后大型强子对撞机,物理学家终于觉得他们拥有了支持希格斯玻色子发现的关键证据,使其成为宇宙中的最后一个粒子。来验证它的存在。

从那时起,研究人员在粒子碰撞的“横截面”图中寻找希格斯玻色子活动的迹象,希望找到一些超出预期的东西。

这也不仅仅是一个盲目的希望。有充分的理由认为希格斯场可能包含解决当今困扰物理学的一些最大谜团的线索。

一方面,粒子与其他亚原子粒子的相互作用,尤其是一种称为顶夸克的粒子,可能对尚未发现的物理学的影响。

希格斯玻色子本身出奇的小质量也有一些相当可疑的地方,进入宇宙基础的稳定性。

寻找新物理学的线索通常需要至少一位物理学家说出不朽的话:“嗯,这不是我所期望的。”

就希格斯粒子而言,看似微不足道的效应——例如其他种类亚原子粒子质量的微妙影响——通常会被纠正以使其他计算更容易,但可能会揭示与现有模型的惊人偏差。

研究人员专注于质子内携带力的粒子之间的聚变,检查了由此产生的大屠杀的横截面,并进行了艰苦的计算,这一次没有校正两种不同夸克的潜在质量效应。

目前看来,一切仍按预期进行。

“我们小组发现的希格斯玻色子产生的活性横截面值以及在大型强子对撞机之前的光束碰撞中测量到的值实际上是相同的,自然考虑到当前计算和测量的不准确性,”说蓬塞莱。

这并不是说对希格斯玻色子的许多变体的其他测量也对尚未发现的物理学没有任何贡献。然而,随着每扇门的关闭,人们都会怀疑上帝粒子是否真的是某种弥赛亚。

物理学家们无疑将千方百计地继续从大型强子对撞机的烤箱中烘烤希格斯粒子,希望有一天我们会看到另一场科学革命的出现。

这项研究发表于物理评论快报。

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