实验约束希格斯质量

作者:呼延骆

可能发现希格斯玻色子的领土继续缩小。来自美国能源部Fermilab的CDF和DZero对撞机实验的最新数据分析现在排除了早期测量所建立的允许的Higgs质量范围的很大一部分。这些实验预测希格斯粒子的质量应在114和185 GeV / c2之间。现在,CDF和DZero结果在这个范围的中间划出了一个部分,并确定它的质量不能在160到170 GeV / c2之间。 “Tevatron和CDF以及DZero的出色表现共同产生了这一重要成果,”美国能源部高能物理科学办公室副主任Dennis Kovar说。 “我们期待Tevatron对希格斯质量的进一步限制。”希格斯粒子是理论框架中的一个基石,被称为粒子的标准模型及其相互作用。根据标准模型,希格斯玻色子解释了为什么一些基本粒子具有质量而其他基本粒子没有质量。到目前为止,希格斯粒子已经无法直接检测。在欧洲实验室欧洲核子研究中心的大型电子正电子对撞机上进行的搜索确定希格斯玻色子的重量必须超过114 GeV / c2。涉及希格斯玻色子的量子效应的计算要求其质量小于185GeV / c2。 “美国国家科学基金会支持粒子物理学的基石是寻找质量的起源,这一结果让我们更近了一步,”美国国家科学基金会的物理部门主任Joe Dehmer说。希格斯粒子的观测也是欧洲核子研究中心大型强子对撞机实验的目标之一,该实验计划在今年年底之前记录其首次碰撞数据。由于加速器的出色性能以及实验者在对撞机数据分析中的不断改进,在Tevatron探测希格斯领土的成功是可能的。 “Fermilab的Tevatron对撞机通常每秒产生大约一千万次碰撞,”东北大学的DZero联合发言人Darien Wood说。 “标准模型预测我们每年应该在探测器中看到希格斯玻色子的次数,以及我们应该多久看到可以模仿希格斯的粒子信号。通过改进我们的分析技术并收集越来越多的数据,真正的希格斯信号(如果存在的话)迟早会出现。“为了增加他们找到希格斯玻色子的机会,CDF和DZero科学家将他们分开的结果结合起来分析,有效地将可用数据加倍。 “Tevatron对撞机的粒子碰撞可以以多种不同的方式产生希格斯玻色子,希格斯粒子可以衰变成各种粒子,”费米实验室的CDF联合发言人Rob Roser说。 “每个实验都考察了越来越多的可能性。结合所有这些,我们希望看到希格斯粒子的第一个暗示。“到目前为止,CDF和DZero都分析了碰撞数据的三个反向femtobarns - 科学家用来计算碰撞次数的科学单位。由于Tevatron的卓越性能,每个实验预计到2010年底总共将获得约10个反向femtobarns。对撞机继续设置大量性能记录,增加了它产生的质子 - 反质子碰撞的数量。希格斯的搜索结果是CDF和DZero合作在3月7日至4日举行的Electroweak物理和统一理论年度会议上所提出的大约70个结果中,该会议被称为Rencontres de Moriond。在过去的一年中,这两个实验已经产生了近100种出版物和约50种博士学位,它们在能源前沿领域具有先进的粒子物理学。作者:朱迪杰克逊---在网上:....