根据标准模型,我们周围的普通模型,基本上都是由基本粒子所构成的。
一对正反夸克组成介子,三个夸克可以组成重子例如中子和质子属于重子,都是由三个夸克组成的,质子和中子可以构成原子核,原子核加上电子就构成了原子。
而原子和原子组成分子,分子和原子就可以构成我们周围的各种物资。
作为赋予其他粒子质量的“上帝粒子”,希格斯粒子的重要性可以说是不言而喻,希格斯粒子同时是不稳定的,它会衰变成为其他的粒子。
科学家通过研究希格斯粒子衰变出来的产物,可以倒推出希格斯粒子本身的性质。
在2012年,人们才最终通过研究双光子产物,以及其他的轻子对产物,发现了希格斯粒子。
嘤国物理学家希格斯本人,也因为提出由自己名字命名的“希格斯机制”,从而获得了当时2013年的诺贝尔物理学奖。
在当年的2012年,人们是在双光子产物以及其他的轻子对产物中发现的希格斯粒子,在发现希格斯粒子之后,为了进一步研究它的性质,科学家需要测量希格斯粒子的各种衰变。
正如同新华社在报道里面所说的,标准模型预言,格斯粒子应该大部分衰变到底夸克对,这一衰变占到了希格斯粒子衰变的60,也就是说这个衰变应该是很常见的,然而他一直到六年之后的2018年,人们才宣布发现了这个希格斯粒子的底夸克对衰变。
当时的质子对撞所产生的一个中性玻色子z和一个希格斯粒子h,h衰变为一堆底夸克,z衰变为一对正负电子对e+e。
而这个衰变实在是太复杂了,科学家需要从海量巨量巨大量的数据中,挑选出极少数的信号。
如果说2012年,一个少年要在一个容纳1000人的学校礼堂里寻找女同桌,那么到了2018年,他大概要在一个容纳个人的演唱会现场找到自己的女朋友。
2012年轻子对衰变的过程本底也是不少,2018年这个夸克对撞过程的本底则是要多得多了。
大型强子对撞机上的质子对撞的过程汇总,可以产生底夸克对的过程实在是太多了,科学家要从海量的数据中,分辨出到底哪些底夸克是来自于希格斯粒子的衰变。
而这个发现最难的地方就在于以此,将极少数的信号从大量的本底中分离出来。
欧洲核子中心的科学家们,一直在收集实验数据,一直到他们如今终于积累了足够多的数据,使希格斯粒子在底夸克对衰变的信号达到了五倍标准差。