希格斯玻色子探索新现象

刘娇雨
导读 欧洲粒子物理研究所的大型强子对撞机(LHC)的物理学家正在寻找标准模型之外的物理现象。一些理论预测,迄今尚未发现的粒子可能会以新的共振

欧洲粒子物理研究所的大型强子对撞机(LHC)的物理学家正在寻找标准模型之外的物理现象。一些理论预测,迄今尚未发现的粒子可能会以新的共振形式(窄峰)发射出来。欧洲粒子物理研究所大型强子对撞机(LHC)的物理学家们正在寻求标准模型之外的物理现象。一些理论预测,迄今尚未发现的粒子可能会以新的共振形式(窄峰)被发现,类似于2012年宣布的希格斯玻色子的发现。

然而,大自然并不总是如此友好,新的共振可能如此之大,以至于产生它们所需的碰撞能量超过了大型强子对撞机的能量。如果是这样,什么都不会失去。就像平缓的地形可能表明前方存在山峰一样,大型强子对撞机的数据也可能暗示一些有趣的现象,即这种现象会在更高的能级出现。

非常有效的模式。

物理学家可以寻找标准模型中不存在的新的相互作用,而不是寻找新的粒子。因为它们的基本机制未知,所以这些相互作用被称为“有效相互作用”,它们的框架被称为“有效场论”(EFT)。几乎所有类型的新物理学都产生了这些新的相互作用,不同的理论模型在eft上留下了不同的足迹。然而,这种影响可能是微妙的,尤其是当高质量现象远远超出大型强子对撞机的碰撞能量时。

由于这些额外的相互作用将影响所有的物理过程,ATLAS experiment的科学家们正在实施一种新的搜索策略,该策略结合了其整个研究计划的测量结果。今天发布的一个新的ATLAS分析使用了希格斯玻色子的组合测量结果,并使用这个EFT框架来搜索新现象的迹象。由于这种新现象尚未被发现,物理学家对它们的大小设定了限制。在所有可能的标准模型粒子间的新相互作用中,只有与希格斯玻色子相关的子集可以被检验(原始组合测量中研究的子集,它包括希格斯玻色子衰变为两个B夸克、两个光子和四个轻子)。

所有的ATLAS测量都与标准模型兼容,这表明如果存在一种新的物理,它的能量尺度可能大于1 TeV(这些结果报告的参考质量尺度),或者它自己在其他相互作用中的表现在这项研究中没有被探索。同时,由于分析的设计,结果可以添加到更广泛的组合中,并且可以在其他测量通道或甚至其他实验中获得EFT测量。

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