罕见的希格斯玻色子衰变证据

ATLAS(左)与CMS(右)携手探测希格斯玻色子衰变为Z玻色子和光子的玻色候选事件，其中Z玻色子衰变为一对缪子。衰变图片来源：CERN官网。证据

科技日报记者 刘霞。玻色

据欧洲核研究中心介绍（CERN）官网27日报道，衰变在最近举行的证据大型强子对撞机物理学会议上，该机构的玻色超环仪器实验（ATLAS）和紧凑缪子线圈实验（CMS）根据实验团队的报告，他们发现了希格斯玻色子衰变成Z玻色子和光子的衰变第一个证据，这预计将提供间接证据，证据以证明新粒子超过粒子物理标准模型的玻色预测。

2012年，衰变CERN的证据大型强子对撞机（LHC）ATLAS和CMS团队一直在努力研究这种独特颗粒的性质，并试图确定它产生和衰变成其他颗粒的玻色不同方式。

根据粒子物理标准模型的衰变预测，如果希格斯玻色子的证据质量约为1250亿电子伏特，其衰变为Z玻色子和光子的概率约为0.15%，但一些扩展理论预测了不同的衰变率。因此，测量衰变率有望为物理学和希格斯玻色子的性质提供有价值的见解，而不是标准模型。

在一项最新的研究中，ATLAS和CMS首次证明希格斯玻色子可以衰变为Z玻色子和光子，结合两个团队在2015年至2018年LHC第二轮运行期间收集的数据集，借助先进的机器学习技术区分信号和背景事件。统计显著性为3.4个标准差，低于粒子物理学宣布某一研究为“发现”所需的5个标准差。

研究人员解释说，希格斯玻色子衰变为Z玻色子和光子的过程类似于衰变为两个光子的过程。在这个过程中，希格斯玻色子不会直接衰变为这些粒子对，而是会有一个衰变为“虚拟”粒子的中间环节。这些“虚拟粒子”不能直接检测到，可能包括与希格斯玻色子相互作用的新粒子。

CMS团队表示，新粒子的存在可能对罕见的希格斯衰变模式产生重大影响，最新的研究是对标准模型的有力测试。