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希格斯玻色子衰变为缪子对再现新证据
科技日报· 2025-09-04 17:43
第一种过程为希格斯玻色子衰变为一对缪子,平均每5000次希格斯衰变仅发生一次。但它为研究希格斯 场与第二代费米子(缪子和中微子)的耦合提供了关键窗口,有助于揭示这些粒子的质量来源。此前, 科学家仅确认了希格斯玻色子与第三代粒子(如陶子)之间的相互作用。 第二种过程是希格斯玻色子衰变为Z玻色子和光子,其中Z玻色子会进一步衰变为电子或缪子对,该衰 变机制涉及由虚粒子构成的中间"环"。若存在未知的新粒子参与该过程,便可能揭示超越粒子物理标准 模型的新物理。 此前,ATLAS合作组观测到希格斯玻色子衰变为缪子对的初步迹象,显著性为2个标准差。如今, ATLAS合作组将该过程的证据显著性提高至3.4个标准差,即随机误差概率低于三千分之一。他们对希 格斯玻色子衰变为Z玻色子和光子的过程,也给出了迄今最严格的灵敏度上限。(记者刘霞) 欧洲核子研究中心(CERN)超环面仪器实验(ATLAS)合作组宣布,他们发现了希格斯玻色子衰变为 缪子对的新证据,比之前的观测结果显著性更强。这种罕见的现象,有助于科学家更深入地理解粒子如 何获得质量。 研究团队表示,他们还在探测另一种更罕见的衰变过程——希格斯玻色子衰变为Z玻色子和光子方面取 ...
物理学又一乌云消散,希格斯玻色子衰变为μ子新证据出现,或超越标准模型
量子位· 2025-08-26 12:36
希格斯玻色子衰变新发现 - ATLAS团队发现希格斯玻色子衰变为μ子(H→μμ)的有力证据,观测显著性达3.4个标准差(统计波动可能性低于三千分之一)[1][8][13][14] - 该衰变过程极其罕见,约每5000次希格斯衰变中发生1次,为研究希格斯与第二代费米子相互作用提供关键机会[9][10] - 团队通过结合LHC的Run-2和Run-3数据集,并开发复杂背景建模与事件分类技术实现突破[12][13] 衰变过程探测灵敏度提升 - ATLAS同步提升希格斯玻色子衰变为Z玻色子和光子(H→Zγ)的探测灵敏度,观测过剩达2.5个标准差[3][19] - H→Zγ为稀有衰变过程,Z玻色子仅约6%时间衰变为可探测轻子,且LHC Run-3的复杂条件(如粒子堆叠)增加识别难度[18] - 该结果提供了迄今测量H→Zγ衰变分支比的最严格预期灵敏度[19] 科学意义与潜在突破 - 两项发现可能揭示超越标准模型的物理规律,统计上初步出现偏离标准模型预言的迹象[6][7][40] - 研究成果依赖于LHC提供的大量数据,探测难度被比喻为"大海捞针"[4][5] - 未来ATLAS将继续探索新物理规律,推动粒子物理学前沿发展[41] 希格斯玻色子背景知识 - 希格斯玻色子又名"上帝粒子",为自旋为零的不稳定玻色子,2013年被正式确认发现[23][24][25][33] - 其代表希格斯场的振动,该量子场通过希格斯机制赋予W/Z玻色子及费米子质量[34][35] - 标准模型描述强力、弱力、电磁力及基本粒子,希格斯玻色子通过对称性破缺机制赋予其他粒子质量[37][39]