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在这张示意图中，两个质子在极高能级条件下发生对撞产生希格斯玻色子，后者立即发生衰变，成为两个τ子。剩余的能量被以两道喷流的方式出去(粉色圆锥)。对这两束喷流夹角的测量能够帮助判断希格斯粒子是否涉及了CP。所谓CP意味着自然对待粒子及其拥有相反电性的镜像粒子的方式是不同的。新浪科技讯 时间19日消息，据物理学家组织网站报道，已经有几项实验——包括在美国能源部下属斯坦福直线性加速器中心(SLAC)进行的BaBar实验，或将帮助我们部分解释——但非完全解释我们之中存在的物质与反物质之间的不平衡现象。而最近，一名SLAC的理论物理学家和他的同事们提出了一项可能的方法，可以用于检验在这一奇怪的物质-反物质失衡中是否有希格斯-玻色子的参与。 在一篇发表于《物理评论》上的论文中，这个研究小组指出，欧洲核子中心(CERN)的大型强子对撞机(LHC)是发现希格斯粒子的地方。他们当2015年LHC设备重新开始运行时，应当对希格斯粒子的一种特定衰变现象进行搜寻。这种衰变现象的一些细节将可以告诉他们在中的物质-反物质失衡中，这种“粒子”是否发挥了作用。 马特·多兰(Matt Dolan)是SLAC粒子理论组助理研究员，也是这篇论文的合著者之一。他表示：“开展这项搜寻工作的时机是成熟的。当LHC进入全速运行状态时，我们就准备好了。” 为何中的物质数量要比反物质的数量更多，这个问题是困扰粒子物理学家和学家的最题之一，它直接与我们自身的存在相关。在大爆炸之后，随着逐渐冷却到允许物质产生，大部分当时产生的物质-反物质对都在湮灭反应中消失了。然而物质的量却不知为何比反物质的量更多一些——我们今天所见的所有一切物质世界——恒星，，星系，以及我们自身——都是这小小的不平衡的产物。 最新被发现的希格斯玻色子与质量以及物质都直接相关。因此想要搞清楚这种神秘粒子与物质-反物质失衡之谜中是否起到了作用看起来也常符合逻辑的一步。 这篇论文的理论基础是所谓CP——即“电荷宇称性”，在SLAC开展的BaBar实验中也涉及同样的原理。CP意味着自然对待粒子及其拥有相反电性的镜像粒子的方式是不同的。 多兰表示：“利用大型强子对撞机进行CP的检索常困难的。我们才刚刚开始了解希格斯粒子的一些性质，因此我们的实验必须设计地非常非常精巧，如此我们才有希望弄清楚在不同情形下希格斯粒子的行为方式。” 首先，研究人员需要确认希格斯粒子适用于粒子物理学标准模型，这是目前我们对物质，能量以及将它们变为我们的过程的最佳理论解释。从CP角度考虑，符合标准模型的希格斯粒子被称作“CP-偶性”，而那些不符合标准模型的希格斯粒子则被归入“CP-奇性”。而考察希格斯粒子是否涉及CP的一项指标便是观察其是否为偶性粒子与奇性粒子的混合。 理论物理学家们提出一项实验，观察希格斯粒子衰变产生两个τ子，看上去就像是电子的超大号表亲，而在最初的质子-质子撞击反应中的剩余能量则会以两道“喷流”的形式发散出去。希格斯粒子的任何“CP-奇性”以及“CP-偶性”混合都能够从这种喷流的角度差异中进行区分和观察。 菲利普·哈里斯(Philip Harris)是CERN的一名物理学家，他与来自海登堡大学的马丁·雅克维科(Martin Jankowiak)以及英国杜汉大学的米歇尔·斯潘诺夫斯基(Michael Spannowsky)同是这篇最新论文的合著者之一，他表示：“这是一项备受关注的分析工作。”作为大型强子对撞机CMS实验设备的项目组，哈里斯主要专注于希格斯粒子的τ子衰变，有关这种衰变的是直到最近才开始为人们所认识。 他表示：“我希望能在我们的分析结果中加入CP方面的论述，而马特，马丁以及米希尔所提出的方案是最有希望能将其实现的。”他同时表示自己非常期待明年全面重启并达到全功率运行之后，LHC将会获得的数据。他说：“即便只有几个月里获得的数据，我们就将能够开始对希格斯粒子以及CP开展真正意义上的研究。”(晨风) 文章关键词：希格斯-玻色子 |