在发现希格斯玻色子六年之后，物理学家们观察到了该粒子是如何衰变的——研究人员表示，这对科学家理解粒子物理学的标准模型和整个宇宙做出了巨大贡献。
当物理学家在2012年发现希格斯玻色子时，物理学界一片沸腾。希格斯玻色子是标准模型预测的一种基本粒子，它与物体如何获得质量有关。但这一发现并没有标志着希格斯玻色子探索的结束。除了预测希格斯玻色子粒子的存在外，标准模型还假设，希格斯玻色子粒子有 60% 的时间会衰变成称为底夸克（b 夸克）的基本粒子。
在昨天（8月28日）于欧洲核子研究中心（CERN）展示的研究中，欧洲核子研究中心大型强子对撞机（LHC）的ATLAS和CMS合作组织表示，他们已经观察到希格斯玻色子衰变为b夸克。这一发现为标准模型提供了重要支持，该模型对我们理解世界和宇宙的方式具有许多影响。“希格斯玻色子是标准模型中最不为人所知，而且在许多方面最令人费解的粒子。观察到它衰变为底夸克是我们理解其性质的一个重要里程碑，”伊利诺伊大学未参与此项研究的高能粒子物理学家杰西·谢尔顿在给Space.com的电子邮件中说。[图片集：类星体和宇宙透镜揭示的宇宙膨胀]
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希格斯玻色子粒子的寿命不长。“你永远无法将希格斯玻色子握在手中，”在瑞士欧洲核子研究中心（CERN）的大型强子对撞机（LHC）的 ATLAS 合作组织工作的实验高能粒子物理学家詹姆斯·比彻姆对 Space.com 说。但是，比彻姆说，尽管标准模型预测了希格斯玻色子死亡时会发生什么，但到目前为止，研究人员还没有观察到该粒子衰变为 b 夸克。
研究人员表示，尽管观察希格斯玻色子的衰变可能不如发现该粒子本身那样引人注目（该发现获得了2013年诺贝尔物理学奖），但这仍然是一项巨大的胜利。但是这项工作来之不易。为了产生 b 夸克，物理学家基本上是将质子撞击在一起。这个过程会产生大量的背景“噪声”，而且 b 夸克“几乎不可能从背景”“模糊”或称为射流的较轻粒子喷雾中分辨出来，比彻姆说。
此外，ATLAS 和 CMS 是独立的探测器，因此在每个探测器上工作的合作组织必须分别进行并确认这些观察结果，才能“算数”。
这些发现是更好地理解希格斯玻色子和我们宇宙的旅程中的又一大步。每一项新的发现或观察，例如希格斯玻色子的发现，都有可能引发新的问题和实验。“首先[你]发现了这个东西，”比彻姆在谈到希格斯玻色子时说。“然后，你想测量关于它的一切。”
此外，谢尔顿说，这项工作代表着“我们对标准模型的测试中的一个重要里程碑”。谢尔顿继续说，“希格斯玻色子在标准模型中的主要工作是赋予物质费米子和弱力载体质量，那么，观察到这种衰变是我们第一个直接证据，证明希格斯玻色子像标准模型预测的那样赋予夸克质量。观察到这种衰变模式也为潜在的未发现粒子对费米子质量的贡献留下了更少的空间。”
通过确认这种粒子确实衰变为 b 夸克，这些物理学家已经表明，希格斯场，即比彻姆描述为“弥漫于整个空间的无形果冻”的希格斯玻色子粒子背后的场，赋予了 b 夸克质量。希格斯场利用希格斯玻色子与其他粒子（如 b 夸克）相互作用，并赋予它们质量。
像这样的实验使物理学家不仅可以验证标准模型对希格斯玻色子和 b 夸克的预测，还可以挑战标准模型的预测。“到目前为止，标准模型一直在获胜，”比彻姆说。“[但是]如果我们发现证据表明它不是那么标准，”比彻姆继续说道——如果我们发现诸如“额外的夸克、像矢量类夸克、轻子夸克、暗物质这样的怪异事物”——那么我们也可能对我们的宇宙如何运作有一个全新的理解。
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