這次是一個巨大的轉折！大型強子對撞機再次探測到「上帝粒子」

在大型強子對撞機(lhc)工作的物理學家們對著名的希格斯玻色子進行了一次重大的新發現，這一次，他們捕捉到了與物理學上已知的最重的基本粒子之一——夸克的罕見相互作用的細節。

這些不可思議的罕見遭遇的短暫交融，為物理學家提供了關於質量本質的重要信息，以及物理學是否比現有模型預測的更多。

由歐洲核研究組織（CERN）的阿特拉斯和CMS實驗產生的結果有助於證實希格斯玻色子與頂夸克之間鍵的強度。

由於希格斯玻色子對基本粒子的質量負責，所以要獲得與預測相比較的硬數據是值得慶祝的。

儘管每天都在處理質量——無論是重力引力還是克服慣性，讓我們的身體移動——讓你的頭繞它的根本原因是棘手的。

愛因斯坦著名的E= MC ^ 2方程是質量作為能量的描述。將基本粒子結合在中子和質子中需要能量，而這種努力有助於原子的沉重感。

事情是這樣的：某些基本粒子即使在沒有進行任何努力的情況下仍然具有質量。那麼它們的質量來自哪裡呢？

五十年前，一位名叫彼得·希格斯的科學家認為必須有一個玻色子——一個與光子在同一粒子類別中的粒子——在一個特殊的場中與它們相互作用，從而填充完成物體質量的微小缺失的能量。

幾十年來，這個奇怪的小粒子一直是標準模型謎題中缺失的部分——最後一個被實驗證實的基本粒子。最後，在2012年，關於大型強子對撞機中發現希格斯玻色子的傳聞得到了證實，並據此建立了標準模型。

儘管這很神奇，但這只是我們探索希格斯玻色子的開始。我們仍然需要測量那一小部分的努力，那是導致質量缺失的原因，而夸克的頂部是一個很好的開始。

它們的兄弟姐妹——上下夸克——構成了質子和中子。但是頂級夸克的存在時間不會太長，我們大多數人都無法識別出任何東西，它們會在瞬間衰減。

不過它們非常重。一個電子的質量大約是上夸克的三萬分之一，這表明它與希格斯場有很強的相互作用。

要捕捉這種相互作用，就需要有希格斯玻色子的暗示，它與一種叫做ttH生產的頂級夸克一起出現。說起來容易做起來難。這兩種粒子的存在時間都不足以直接觀測到，而LHC產生的希格斯玻色子中，只有1%出現在夸克上。

幾十年來，這個奇怪的小粒子一直是標準模型謎題中缺失的部分——最後一個被實驗證實的基本粒子。最後，在2012年，關於大型強子對撞機中發現希格斯玻色子的傳聞得到了證實，並據此建立了標準模型。

儘管這很神奇，但這只是我們探索希格斯玻色子的開始。我們仍然需要測量那一小部分的努力，那是導致質量缺失的原因，而夸克的頂部是一個很好的開始。

它們的兄弟姐妹——上下夸克——構成了質子和中子。但是頂級夸克的存在時間不會太長，我們大多數人都無法識別出任何東西，它們會在瞬間衰減。

不過它們非常重。一個電子的質量大約是上夸克的三萬分之一，這表明它與希格斯場有很強的相互作用。

要捕捉這種相互作用，就需要有希格斯玻色子的暗示，它與一種叫做ttH生產的頂級夸克一起出現。說起來容易做起來難。這兩種粒子的存在時間都不足以直接觀測到，而LHC產生的希格斯玻色子中，只有1%出現在夸克上。

為了發現它們，物理學家需要從兩個不同的對撞機實驗中搜羅數據，以尋找它們所闖入的不穩定粒子的特徵組合。

這就像在一個獨家派對上發現了兩個明星在回家後握手的方式。只有更加困難。

通過找到足夠多的「名人握手」和比較他們的結果，這兩個實驗的研究人員現在都確信他們有正確的數字來描述希格斯-夸克耦合的強度。

「CMS和ATLAS合作的這些測量結果有力地表明，希格斯玻色子在最大夸克質量的巨大價值中起著關鍵作用，」ATLAS合作的發言人物理學家Karl Jakobs說。

「雖然這肯定是標準模型的一個關鍵特性，但這是第一次以壓倒性的重要性被實驗驗證。」

未來幾個月將收集更多信息，希望能得到更精確的數據，以提供一些不太可能的線索。

CMS合作發言人喬爾?巴特勒(Joel Butler)表示:「當ATLAS和CMS在2018年11月完成數據採集時，我們將有足夠多的事件來更有力地挑戰ttH的標準模型預測，看看是否有新跡象。」

這與其說是一種堅定的期望，不如說是一種「手指交叉」的情況。但是在物理學中仍然存在著一些很大的謎團，包括為什麼會有東西存在。

任何新事物的跡象都在粒子物理學家的願望清單上。

這項研究發表在《物理評論快報》上。

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