希格斯玻色子的寿命已经被测量。免费技术图书馆新闻

希格斯玻色子寿命测量

14.12.2021

研究 CMS 探测器的物理学家第一次设法测量了希格斯玻色子的寿命——大型强子对撞机的 210 秒，第一次能够准确测量希格斯玻色子的寿命。众所周知，这种基本粒子存在的时间很短：仅不到十亿分之一秒，即 1.6?10-22 秒。

但科学家需要通过实验更准确地计算粒子的寿命。这将使他们能够了解其性质并确定该值是否对应于粒子物理学标准模型所预测的值。是的，它匹配。

根据理论，实验只建立了粒子寿命的边界，或者确定了这个性质，误差很大。测量希格斯玻色子的寿命是一项艰巨的任务，因为它的预测寿命太短了。一种可能的解决方案是测量相关属性，即质量的宽度。质量宽度与寿命成反比。此外，它代表了 125 GeV 标称粒子质量附近的一小部分可能的质量。

因此，物理学家在大型强子对撞机第二次运行期间首次测量了希格斯玻色子 (H) 的宽度。他们专注于将希格斯玻色子转化为两个 Z 玻色子的数据。

科学家们第一次设法测量了希格斯玻色子的寿命——210 yoctoseconds，它们本身转化为四个带电轻子

科学家们首次成功测量了希格斯玻色子的寿命——210 yoctoseconds
重建 CMS 探测器中的一个事件，其中一个希格斯玻色子候选物伴随着两个高能粒子射流（黄色锥体）。候选希格斯玻色子衰变为一个μ子-反μ子对（红色带）和一个中微子-反中微子对。在实验中无法检测到最后一对，这导致相对于光束方向没有横向动量（紫色箭头）。

科学家们获得了壳外希格斯玻色子形成的第一个证据。结果表明，希格斯玻色子的寿命为 210 yoctoseconds - 大约为 septillionths 或小数点，后跟 22 个零 - (+2,3/-0,9) x 10^22。

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