最后，物理学的亚原子颗粒动物园已满。科学家几乎可以肯定，希格斯玻色子（Higgs Boson）是最后一个等待将其绑在折叠中的粒子。
提出数十年后，希格斯出现在世界上最强大的加速器的粒子碰撞碎片中，即日内瓦附近的CERN实验室的大型强子对撞机。物理学家于7月4日在实验室研讨会上宣布了这一发现。
“我们现在找到了标准模型的最后一个缺失的基石，” CERN总监Rolf-Dieter Heuer说。 “这是研究这个有趣粒子的所有特性的漫长旅程的开始。”
粒子的质量约为1.25亿电子伏特，约为质子质量的133倍。塞恩（Cern）在两个巨大的实验中捕获了希格斯（Higgs），每个实验都独立达到了金标准的统计水平，以确认粒子的发现。
将近五十年前首次提出该粒子的一位理论家加入了全方位的祝贺。爱丁堡大学的彼得·希格斯（Peter Higgs）说：“这确实是一件令人难以置信的事情。”
在一个方面，找到希格斯只是确认了标准模型，物理学家的框架是理解构成宇宙的颗粒和控制它们的力的粒子。但是，该发现还开放了新的探索领域，包括标准模型的替代版本，可以解释一些有关宇宙的最大未解决问题。
希格斯（Higgs）追溯到1964年，当时几位物理学家独立梦想了能够渗透到早期宇宙（并持续到现在）的能量领域的想法。纽约罗切斯特大学的理论家卡尔·哈根（Carl Hagen）说：“老实说，我们正试图解决一个更适度的问题。”在某些理论计算中，零质量的颗粒不方便地弹出：试图摆脱这些粒子，希格斯，哈根和其他人意识到，一旦宇宙从最初的大爆炸中开始就足够冷却，那么这个能量场就必须出现。
像糖蜜的水坑一样，该田也抵消了颗粒穿过的颗粒的运动。这种对运动或惯性的抵抗力是质量的定义质量。因此，亚原子颗粒获得不同量的质量，具体取决于它们与能场的强烈相互作用。
它被称为希格斯田，其存在也需要一个新的粒子 - 希格斯玻色子。 （玻色子是由量子特性定义的一类基本颗粒。）找到希格斯是超导超级撞机的主要目标，超导超级对撞机是在德克萨斯州瓦瓦哈基的下方建造的原子剂，当时美国国会在预算压力下取消了它1993年。伊利诺伊州巴达维亚市的费米国家加速器实验室也追逐了希格斯，直到关闭其最大的机器最后一次 年。
如今，欧洲清科科学家以100亿美元的LHC将两束质子砸在一起，追捕了希格斯。在一万亿个质子质子碰撞中，也许会产生一个希格斯粒子，然后几乎瞬间腐烂到其他颗粒中。放置在这些粉碎部位的敏感探测器，寻找希格斯可能已经腐烂的几种方式的签名。费米拉布（Fermilab）的理论物理学家乔·莱肯（Joe Lykken）说：“这不是干草堆中的针，它比在干草堆里的针差得多。”
加州大学圣巴巴拉分校的物理学家乔·英万德拉（Joe Incandela）说，如果LHC的500万亿碰撞中的每一次都以沙子为代表，他们将填充一个奥林匹克大小的游泳池，加利福尼亚大学圣巴巴拉大学物理学家乔·英万迪拉（Joe Incandela）说。然而，来自感兴趣的信号（可能的希格斯）的谷物仅覆盖您的手指尖端。
这两个实验都研究了希格斯可能腐烂的多种方式，例如分为两个光子或两个z颗粒。
英雄说，LHC的两个主要探测器之一CMS实验发现了质量为1.253亿电子伏特的粒子的迹象，加上或减去60亿辆电子伏特。信号的统计强度通过称为Sigma的数量来衡量：一个五个sigma结果，被认为是要求发现的标准，这意味着有统计fluke可能会产生一个信号的350万机会大小或更大。
在研究的五个衰减路径中的三个中，CMS发现了Higgs的统计显着性为5.1 Sigma。密歇根州立大学的物理学家伊丽莎白·西蒙斯（Elizabeth Simmons）说，加上其他两个数据相对较少数据的渠道将其降低到4.9 Sigma，但结果仍然与希格斯在那里一致。
竞争地图集的实验发现了一个新粒子，质量为1.265亿电子伏特，在组合检查的衰减路径时，统计不确定性在5.0 sigma水平上。独立物理学家Philip Gibbs合并了来自Atlas和CMS的数据，仅使用HIGGS产生两个光子的衰减来提出一个非官方的六sigma信号。
Atlas发言人Fabiola Gianotti说，鉴于每个测量的不确定性范围，这两个实验发现的Higgs质量彼此一致（尽管她没有为实验给出数值误差范围）。两支球队还将在本周在澳大利亚墨尔本举行的国际高能物理学会议上展示他们的作品。
“这是粒子物理学的美好一天，这确实是关于自然如何运作的深刻发现。”
背景故事
大型强子对撞机的工作方式
在去年9月Fermilab的质子 - 抗蛋白加速器关闭之后，Cern赢得了跨大西洋比赛以找到希格斯的比赛。 7月2日，在最终分析中，费米拉布物理学家报告说，他们的数据可以缩小Higgs质量的范围仅在150亿至1350亿电子电压之间，统计显着性为2.9 Sigma（Sigma（
）。
自4月以来，LHC一直以8万亿电子伏特的能量碰撞梁（每束射线中4万亿电子伏），是费米拉布机器的能量的四倍。实验室官员已决定将LHC的当前运行延长长达三个月，以收集尽可能多的数据，然后将其关闭两年，以重大升级到14万亿电子伏特。
现在，几乎可以肯定地发现了希格斯，科学家们期待着更多地了解它。 Heuer说，到目前为止，实验中看到的粒子看起来像是标准模型所预测的Higgs，但仍然存在轻微的差异。他将任务与试图从远处确定的任务进行了比较，而接近的人是您最好的朋友还是最好的朋友的双胞胎。只有当人足够近的时候，您才能确定它是哪一个。 LHC的测量应很快揭示粒子的性质是否与标准模型预测的粒子相匹配，或者新物理学是否可能在起作用。
“理论的确认令人满意，但如果有重大分歧和争议要解决，这将是更大的，”从事Atlas合作的麻省理工学院物理学家弗兰克·泰勒（Frank Taylor）说。
标准模型的一个充满喜爱的扩展是一种称为超对称性的理论，该理论认为所有已知颗粒均具有较重的超对称伴侣，但尚未看到。该概念开辟了各种需要探索的领域。例如，某些版本的超对称性预测至少应该存在五种希格斯玻色子，尽管在LHC上只能检测到最轻的玻色子。其他超对称粒子可能解释了暗物质，这是宇宙中大部分物质但科学家尚未确定的神秘物质。
如果超对称性是正确的，那么LHC会在继续进行希格斯的更新任务时检测许多这些新粒子。密歇根大学的理论物理学家戈登·凯恩（Gordon Kane）说：“这是回答其他问题的途径。
费米拉布（Fermilab）的罗伯·罗瑟（Rob Roser）说，更多的是LHC。 “他们处于能源和统计精确度的新政权，这可能并不是我们今年唯一的惊喜。”
