工作在大型强子对撞机对著名的重大新发现，这一次捕捉到与物理学中已知的最重的基本粒子之一——顶夸克的罕见相互作用的细节。
这些极其罕见的遭遇的短暂混合为物理学家提供了关于质量本质的重要信息，以及物理学是否比现有模型预测的更多。
欧洲核研究组织 (CERN) 的 ATLAS 和 CMS 实验得出的结果有助于确认希格斯粒子之间的键合强度和顶夸克。
由于希格斯玻色子决定了基本粒子的质量，因此获得硬数据与预测进行比较是值得庆祝的。
尽管每天都在与质量打交道——无论是重力的形式还是克服惯性使我们的身体移动——但要了解其基本原因是很棘手的。
爱因斯坦著名的E=mc^2 方程是对质量作为能量的描述。 将基本粒子粘在一起形成中子和质子需要能量，而这种努力有助于产生原子的重量感。
事情是这样的：某些基本粒子即使不做任何努力，仍然具有质量。 那么在哪里他们的质量从何而来？
五十年前，一位名叫彼得·希格斯的科学家认为必须存在一个– 与光子属于同一粒子类别的粒子 – 在特殊场中与光子相互作用，填补了弥补物体质量的微小缺失能量。
几十年来，这个奇怪的小粒子一直是宇宙中缺失的一部分。谜题——最后一个有待实验证实的基本粒子。 最后，在2012年，在大型强子对撞机中发现希格斯玻色子的传言得到证实，标准模型也随之完成。
尽管令人惊奇，但这只是我们探索希格斯玻色子的开始。 我们仍然需要测量导致质量缺失的那一点点努力——并且顶夸克是一个开始寻找的好地方。
它们的兄弟姐妹——上夸克和下夸克——构成了质子和中子。 但顶夸克停留的时间不够长，无法形成我们大多数人都能识别的任何东西，并会在一瞬间衰变。
不过，它们非常重。 电子的质量大约是顶夸克的百万分之一，表明与顶夸克的相互作用相对较强。
捕捉这种相互作用需要有希格斯玻色子与顶夸克一起出现在称为 ttH 产生的东西中的暗示。 这说起来容易做起来难。 这两种粒子都存在的时间不够长，无法直接看到，而且由大型强子对撞机的能量产生的希格斯玻色子中只有 1% 出现在顶夸克旁边。
为了发现它们，物理学家需要仔细研究两个不同对撞机实验的数据，寻找它们分解成的不太不稳定的粒子的特征组合。
这就像测量两位名人回家后在专属派对上握手的力度一样。 只是困难得多。
通过找到足够多的“名人握手”并比较他们的结果，这两个实验的研究人员现在确信他们有正确的数字来描述希格斯顶夸克耦合的强度。
“CMS 和 ATLAS Collaborations 的这些测量有力地表明，希格斯玻色子在顶夸克质量的巨大价值中发挥着关键作用，”物理学家卡尔·雅各布斯说，ATLAS合作代言人。
“虽然这无疑是标准模型的一个关键特征，但这是第一次通过实验验证它，具有压倒性的意义。”
未来几个月将收集更多信息，希望获得更准确的数据，为一些意想不到的事情提供线索。
“当 ATLAS 和 CMS 于 2018 年 11 月完成数据采集时，我们将有足够的事件来更强烈地挑战标准模型对 ttH 的预测，看看是否有新的迹象，”CMS 协作表示发言人乔尔·巴特勒。
这更像是一种“祈祷”的情况，而不是一个可靠的期望。 但物理学中仍然存在一些大谜团，包括事物为何存在的问题。
任何新事物的迹象都是粒子物理学家的愿望清单上的重要内容。
这项研究发表于物理评论快报。
