山东
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自从发现希格斯玻色子以来，物理学家仍在研究这种基本粒子，它携带着由赋予粒子质量的不可见场产生的力。他们已经改进了对希格斯玻色子的质量、自旋以及与各种粒子的耦合的测量。他们甚至能够获得比他们预期更准确的测量结果。
在过去的十年里，科学家们对希格斯玻色子有了很多了解，但这还不够，他们想了解更多。因此，他们不断改进测量并为未来的对撞机开发想法，以充分揭开希格斯玻色子及其在宇宙中的位置的神秘面纱。
他们有一些问题想要得到答案。
希格斯玻色子会与自身相互作用吗？
这是最大的问题之一。实验表明，希格斯玻色子可以与 W 和 Z 玻色子、夸克、τ 子和 μ 子等粒子结合。但根据标准模型，它还必须连接到自身。通过了解这是如何发生的，物理学家将能够改进标准模型，甚至揭示早期宇宙的演化以及物质和反物质普遍存在的不平衡。
希格斯粒子如何与其他粒子结合？
虽然科学家不知道希格斯玻色子是否与自身结合，但他们确实知道它与其他粒子结合。对于最重的粒子，即顶夸克，这种联系是很好理解的。但他们尚未完全了解这种相对较轻的μ子如何与希格斯玻色子相互作用。
标准模型预测了给定粒子与希格斯玻色子结合的强度，并且与粒子的质量有关：质量越大，内聚力越大。到目前为止，连接性测量结果与这些预测一致。但这些测量的精度还不够高，无法判断是否与标准模型存在任何偏差。对希格斯玻色子对的准确了解可以帮助理解粒子如何获得质量。
还有其他希格斯粒子吗？
正如标准模型所预测的那样，科学家只发现了一种希格斯玻色子。但一些替代理论需要更多类型的希格斯粒子。
一些模型表明希格斯玻色子的一个版本与我们所知的玻色子具有不同的特性。2012 年发现的希格斯玻色子具有零自旋且不带电荷，但其他希格斯粒子可能有所不同。
其他模型表明，存在一种类型的希格斯粒子与重粒子相互作用，另一种类型与较轻粒子相互作用。或者也许我们看到的希格斯粒子实际上是由许多不同的粒子组成的。
一些可以用额外的希格斯粒子来解释的现象包括暗物质、中微子振荡、中微子质量之谜以及宇宙中物质与反物质不平衡的原因。如果存在其他希格斯粒子，物理学家希望在对撞机实验中看到它们的踪迹。
希格斯玻色子是否与暗物质或其他不寻常的粒子有关？
由于希格斯玻色子有助于解释质量从何而来，许多科学家认为它必须与暗物质相互作用：暗物质是一种神秘物质，似乎只能通过引力与普通物质结合。
一些理论预测暗物质通过交换希格斯玻色子与普通物质相互作用。如果是这样，那么产生希格斯粒子的碰撞也可能产生暗物质粒子。
在其他情况下，当希格斯玻色子衰变时，它可能会产生物理学家甚至没有考虑过的其他全新的、不可见的粒子。对撞机实验没有发现任何不寻常的粒子，其存在可以通过碰撞后能量的缺乏来判断，但物理学家尚未完成搜索。
科学家将如何回答这些问题？
大型强子对撞机正在对希格斯玻色子进行研究，该大型强子对撞机经过三年的实验和加速器综合体现代化以及大流行的延迟而启用。这些更新旨在让物理学家能够进行更准确的测量。然而，除非存在非常大的差异，否则这种精度可能不足以看出与标准模型是否存在任何偏差。
继目前的发射之后，大型强子对撞机很快将接受另一次升级，将其转变为下一代对撞机，计划运行到 2040 年左右。此更新将使科学家能够观察希格斯粒子如何与其他粒子结合。
从长远来看，科学家们正在开发在大型强子对撞机之外研究希格斯玻色子的方法，大型强子对撞机的目的是通过质子-质子碰撞来研究各种现象。一些物理学家提议建造一个新的“希格斯工厂”，他们可以专门定制该工厂来生产许多希格斯玻色子。
希格斯工厂不会碰撞质子，而是碰撞物质和反物质对——电子和正电子。这些粒子会相互抵消，消除了大型强子对撞机中看到的碰撞引起的大部分无序，并使科学家能够更仔细地观察产生的希格斯玻色子。这样的工具应该可以让科学家实现大多数连接的高精度测量，并测试希格斯自连接的理论预测。
与此同时，物理学家并没有失去希望，认为在当前的实验中会发现一些意想不到的东西。随着大型强子对撞机的每次更新，物理学家都有可能看到带有新隐藏区域的新粒子或化合物。或者，例如，意想不到的因素可能会导致大量希格斯粒子对的形成。
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