文/陳根

希格斯玻色子作為神話般的實(shí)體，讓粒子物理學(xué)成為了全球關(guān)注的焦點(diǎn)。

1964年，英國(guó)科學(xué)家彼得·希格斯提出了希格斯場(chǎng)的存在，并進(jìn)而預(yù)言了希格斯玻色子的存在。希格斯玻色子是支撐起宇宙的重要粒子，是基本粒子質(zhì)量的來(lái)源。

希格斯認(rèn)為粒子穿行于空間中，應(yīng)該承受著某種“阻礙”，使其需要有所付出才能獲得加速度，在宏觀世界中體現(xiàn)為“質(zhì)量”。而空間中的這種使物質(zhì)獲得質(zhì)量的機(jī)制，就被稱作“希格斯場(chǎng)”（Higgs field）。

后來(lái)，歐洲核子研究組織（CERN）在日內(nèi)瓦建造了一座“大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)”（LHC），科學(xué)家們開(kāi)始嘗試把粒子加速到接近光速的速度，希望能從空間中找到“希格斯場(chǎng)”中的粒子，也就是“希格斯粒子”，以此驗(yàn)證希格斯的理論。

2013年，通過(guò)對(duì)撞機(jī)實(shí)驗(yàn)，初步確認(rèn)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了“希格斯粒子”，定名為“希格斯玻色子”（Higgs Boson，粒子分為“玻色子”和“費(fèi)米子”兩類，它們的自旋特性不同），證明了“希格斯場(chǎng)”的存在，希格斯本人也因此榮獲諾貝爾獎(jiǎng)。

現(xiàn)在，歐洲核子研究中心的科學(xué)家稱，發(fā)現(xiàn)了希格斯玻色子衰變?yōu)閮蓚€(gè)輕子（帶相反電荷的電子或μ子對(duì)）和一個(gè)光子——“達(dá)利茲衰變”的首個(gè)證據(jù)，這也是研究人員在大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)（LHC）上發(fā)現(xiàn)的最罕見(jiàn)的希格斯玻色子衰變之一。

希格斯玻色子壽命不長(zhǎng)，會(huì)很快衰變?yōu)橘|(zhì)量較小的粒子。借助粒子物理學(xué)標(biāo)準(zhǔn)模型（以下簡(jiǎn)稱標(biāo)準(zhǔn)模型），科學(xué)家能預(yù)測(cè)希格斯玻色子可以衰變成哪些不同的基本粒子，

“常見(jiàn)”的是衰變?yōu)閮蓚€(gè)光子。他們還可以估計(jì)希格斯玻色子衰變?yōu)椴煌Ｗ咏M合的頻率——衰變?yōu)橐粋€(gè)光子和兩個(gè)輕子的情況極為罕見(jiàn)。在最新研究中，超環(huán)面儀器實(shí)驗(yàn)（ATLAS）和緊湊繆子線圈實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)正是發(fā)現(xiàn)了上述罕見(jiàn)衰變的證據(jù)。

ATLAS團(tuán)隊(duì)粒子物理學(xué)家詹姆斯·比查姆解釋稱，在這一衰變中，希格斯玻色子很快會(huì)變成一個(gè)光子和一個(gè)“虛擬光子”，“虛擬光子”隨后會(huì)立即變成兩個(gè)輕子?！疤摂M光子”的質(zhì)量非常小，普通光子則完全無(wú)質(zhì)量。研究人員稱，通過(guò)研究這種罕見(jiàn)的衰變，他們將可以探索超越標(biāo)準(zhǔn)模型的新物理學(xué)的可能性。