何谓希格斯粒子？——详解作为“质量生成之源”的希格斯粒子

2012年7月4日，“希格斯粒子被确认发现”的报道传遍了世界的各个角落。很多读者通过报刊、电视已经得知了这一世纪大发现。 希格斯粒子是由彼得·希格斯博士在1964年从理论上预言其存在的一种基本粒子，被认为是一种“赋予基本粒子质量的基本粒子”。这到底是什么意思呢？     

抓到了“上帝粒子”

北京时N2012年7月4Et下午3点，日内瓦当地时间上午9点，紧凑¨子线圈（CMS）国际合作组发言人乔.因坎德拉（JoeIncandela）和超环面仪器（ATLAS）国际合作组发言人法比奥拉·贾诺蒂（FabiolaGianotti）在欧洲核子研究中心（CERN）先后报告了他们在大型强子对撞机（LHC）上寻找希格斯玻色子（HiggsBoson）的最新实验结果。     

CMS实验的希格斯性质研究

LHC (Large Hadron Collider)是目前世界上能量最高的强子对撞机. CMS (Compact Muon Solenoid)是LHC上的主要实验之一,其目标就是要寻找希格斯粒子,寻找超出标准模型的其他新粒子.本文简要介绍CMS实验发现希格斯粒子和研究希格斯粒子性质的进展.目前CMS已经发现了gg H, VBF, VH和tt H等4种产生道,也看到了4轻子、两光子、WW、ττ和bb等衰变道,确立了希格斯与矢量玻色子的耦合,也确立了与第三代费米子t, b和τ的耦合,测量了希格斯的质量、宽度、衰变分支比、自旋宇称、产生截面和微分截面,在误差范围内没有发现与标准模型的明显偏离.由于现在的研究结果主要来自2016年数据,误差还比较大,所有RUN2的数据分析完成以后,结果预计会有改进.     

LHC上的重大进展——发现Higgs粒子

2012年7月,欧洲核子中心CERN的大型强子对撞机（LHC）上的CMS与ATLAS实验组相继宣布发现了质量在125GeV附近的新粒子．其后,基于更多的数据和更深入的分析,CERN于2013年3月14日发表声明：“新的结果表明CERN发现的粒子是Higgs玻色子”．在简要回顾标准模型Higgs的理论以及在LHC之前的寻找结果之后,我们将结合近年来参-9CMS实验及Higgs寻找的工作经历,详细介绍LHC上Higgs玻色子的发现历程,以及对Higgs质量、耦合、自旋、宇称等性质的测量现状．     

“上帝粒子”魅影撩拨物理学家心弦

 2011年12月13日,欧洲核子研究中心(CERN)科学家们宣布,LHC所包含的ATLAS和CMS两大著名的探测器已经探测到了一种轻量希格斯粒子的线索,如果结果获得证实,将填补标准模型上唯一缺失的一环。但目前证据不足,还不能认为是一项确定的科学发现。     

“上帝粒子”对人类意味着什么

据报道,欧洲核子研究中心的科学家2012年7月4日表示,他们在寻找希格斯粒子、也就是所谓的“上帝粒子”的研究过程中发现了一种新型亚原子粒子,该粒子符合希格斯粒子的属性。而美国能源部下属的费米国家加速器实验室项目发言人罗布·罗泽说：“我们的数据有力地显示希格斯粒子的存在。”     

大型强子对撞机或已发现上帝粒子

12月13日下午,欧洲核子研究组织(以下简称CERN)的物理学家比奥拉-吉亚诺蒂宣布他们首次发现有"上帝粒子"之称的希格斯玻色子存在的坚实证据。虽然所发现的信号并不满足关于一项"充分科学发现"的严格科学标准,希格斯玻色子是否存在,需要等到2012年才有答案。这一次,两个独立的科学家小组在相互不交流的情况下进行实验,以提高实验结果的真实性。其中一个小组由吉亚诺蒂领导,她表示他们的小组在过去一年里发现了上帝粒子存在证据。她说:"我们为未来几个月的研究打下了坚实基础。"     

LHC上希格斯与味物理实验进展

希格斯场是标准模型中电弱对称性自发破缺的核心,通过与基本粒子的相互作用直接赋予质量,构建了粒子质量来源的机制.与希格斯相互作用的夸克质量本征态和参与弱相互作用的夸克味道本征态不重合使得不同代的夸克发生混合,即CKM机制,是目前唯一确定的CP破坏来源,但所提供的CP破坏远不足以解释宇宙正反物质不对称性.因此,在实验上对希格斯粒子和CKM矩阵进行精确测量以及寻找新的CP破坏来源是精确检验标准模型、寻找新物理的主要途径之一.正值希格斯粒子发现十周年,本文将介绍标准模型希格斯粒子以及味物理中CKM矩阵参数特别是相角测量在大型强子对撞机LHC实验上的最新进展,回顾北京大学高能物理研究团队在希格斯粒子及味物理实验方面的工作,献礼北京大学物理学科百十周年.     

谁最先提出了“希格斯机制”？

83岁高龄的英国爱丁堡大学退休教授彼得·希格斯（Peter Higgs）成为今年最受瞩目的明星物理学家，原因在于，欧洲核子研究中心的科学家们最近在大型强子对撞机上发现了一种与“希格斯机制”所预言的玻色子十分相像的新粒子。如果该粒子最终被证实就是全世界期待已久的“希格斯玻色子”，那无疑将为成功地描述了电磁力、弱力与强力的标准模型锦上添花，也将使希格斯本人“作为玻色子”的一生登峰造极。     

物理界两大实验室宣称 或已瞥见“上帝粒子”

7月28日，物理界的两大圣殿级实验室——欧洲核子物理研究中心（CERN）和美国费米实验室（Fermilab），先后宣称或已“瞥见”了希格斯玻色子的蛛丝马迹，即是说著名的“上帝粒子”有可能已现身世间。不过，由于数据尚未足够也未经严格验证，两实验室都不敢言之凿凿。     

“上帝粒子”身份获新证据支持

欧洲核子研究中心（CERN）3月14日发布公告称，对更多数据的分析显示，该中心去年宣布发现的一种新粒子“看起来越来越像”希格斯玻色子。     

捕捉希格斯粒子 终于追上了上帝粒子!开始“发现”的读秒阶段!

相信读者已经知道，在2011年12月，以“将要发现希格斯粒子”等为标题的重要新闻在世界范围内广为传播。《科学世界》从2012年第3期开始对此进行系列报道。本文作为系列报道的第2篇，将围绕发现希格斯粒子进入读秒倒计时阶段的状况进行详细的介绍。物理学家们长期追逐的上帝粒子的魅影，终于要进入人们的视野了。     

关于超对称的赌局

<正>欧洲核子研究中心的大型强子对撞机(简称LHC)创造了人类有史以来的最高能量前沿。在第一轮运行中,LHC的质子一质子对撞能量达到了8万亿电子伏(8TeV),这使得“上帝粒子”——希格斯玻色子于2012年7月被发现。经过两年多的停机检修和升级维护,LHC从     

基本粒子（下篇） 破解宇宙诞生之谜，探索自然界的本源

1964年,预言存在“希格斯粒子” 作为现在基本粒子物理学基础的”标准模型”,预言还应该存在着好些尚未被发现的基本粒子．其中一种就是如今备受人们关注的“希格斯粒子”。     

中国科大为寻找“上帝粒子”作贡献

正本刊讯近日,欧洲核子中心正式宣布发现一个新粒子,而这个新粒子很可能就是几代物理学家寻找了数十年、被称为"上帝粒子"的希格斯玻色子。中国科学技术大学研究团队在探测器制造、科学研究及数据分析等方面作出重要贡献。以英国理论物理学家彼德·希格斯名字命名的希格斯玻色子,是物理学基本粒子"标准模型"理论中最后一种未被发现的基本粒子。多年来,科学界一直致力于证明它的     

中国科学家积极参与大型强子对撞机实验

欧洲核子研究中心近日宣布，在跨越瑞士、法国边界的大型强子对撞机（LHC）上，总能量为7万亿电子伏特的两个束流对撞成功。参与LHC实验工作的中国科学院高能物理研究所粒子天体物理中心的陈国明研究员表示，中国科学家积极参与了大型强子对撞机实验。     

CERN确定下一个搜寻目标:暗物质

<正>7月8日初,欧洲核子研究中心(CERN)表示,他们的大型强子对撞机(LHC)已经发现了疑似希格斯玻色子的粒子,下一步将着手搜寻暗物质,为了完成这一目标,他们将耗资12亿欧元对LHC进行升级。物理学家们普遍认为,暗物质是宇宙的"黏合剂",然而,尽管宇宙间大约84%的物质都由暗物质组成,而且暗物质也遍布于我们周围,但因为其不发光也不反射光,所以迄今还没有被"看到"。LHC两个探测器的主管分别宣布,他们找到了一种新的亚原子粒子,这种粒子     

“上帝粒子”留给我们的思考鞠强

 2013年10月8日,瑞典皇家科学院宣布将2013年度诺贝尔物理学奖授予彼得·希格斯（Peter Higgs）、弗朗索瓦·恩格勒（François Englert）,以表彰他们对提出亚原子粒子质量起源机制所做出的贡献。亚原子粒子质量起源机制的一个重要预言,就是希格斯玻色子的存在。     

2018年粒子物理学热点回眸

 粒子物理是研究物质的基本组成和相互作用的前沿学科。从希格斯物理、新物理寻找、中微子物理、暗物质寻找、新强子态和强作用力机制研究、以及未来对撞机研究等方面回顾了2018年粒子物理学取得的重大进展及突破。     

2016年粒子物理学热点回眸

 盘点了2016年粒子物理学的研究热点,在希格斯物理、新物理直接搜索方面提高了测量精度,积累了大量数据;中微子物理方面θ₁₃的测量精度提高到了4%;低能强相互作用物理方面确认了5夸克态的存在,同时发现多个可能的4夸克态;暗物质搜索方向全面压低WIMP粒子及其他类型暗物质粒子同普通物质相互作用的截面。