哈喽,大家好,小戎这篇科普,主要分析“上帝粒子”希格斯玻色子——它是给粒子发“体重”的关键,物理学家正努力证实它如何让μ子等粒子获得质量。
你敢信?宇宙刚“开服”时,所有粒子都是“纸片人”——没一点质量,飘得比柳絮还随心所欲。
直到一个“隐形健身房”开张,粒子们一进去就被“撸”出了体重,这才有了星星、地球,还有肉嘟嘟的我们。这个健身房,就是物理学家唠了几十年的“希格斯场”,而它的“店长”,就是2012年才被实锤的希格斯玻色子,江湖人称“上帝粒子”。
![]()
![]()
这事儿特像公司发福利:希格斯场是负责发体重的HR,粒子们来领的时候,互动越积极,领的体重就越沉。
顶夸克绝对是“社牛天花板”,领走的体重是电子的34万倍,活脱脱粒子界的“奥尼尔”;而中微子这“阿飘”,跟谁都不爱搭话,体重轻到近乎没有,穿地球跟走城门似的。
![]()
不过物理学家的快乐,全靠“拆盲盒”,早在60年代就预言了希格斯玻色子的存在,结果这“盲盒”拆到2012年才在欧洲对撞机里开出真货,差点把科研人员熬成“白头翁”,本以为拆完就通关,没想到只是解锁了新副本——这“体重HR”到底是不是给所有粒子都发福利了?
之前他们已经实锤,顶夸克、τ轻子这些“重量级选手”都领过希格斯的福利。
![]()
但轮到第二代粒子比如μ子,麻烦就来了,这货体重只有0.106GeV,相当于粒子界的“小基数”,想证明它也领过福利,得抓希格斯玻色子衰变的证据——可这概率,比在奶茶里喝出珍珠核还低,五千次衰变才出一次。
这哪是做实验,分明是“大海捞针PLUS版”,背景里的干扰μ子多到像双十一的快递短信,把目标信号淹得严严实实。
![]()
2021年CMS团队好不容易看到点苗头,信号强度也就“3个标准差”,相当于说“我好像看到了”,但没法拍胸脯。
ATLAS团队不服气,直接把2015到2024年的实验数据“一锅炖”,相当于把十年的监控录像反复扒拉,还升级了“筛信号”技能,这回终于摸到点实锤:3.4个标准差的信号,衰变率是理论预期的1.4倍。
![]()
虽然离“5个标准差才算发现”的通关线还有距离,但至少说明μ子的体重也是希格斯给的。
这还只是前菜,接下来他们还要找奇夸克、下夸克的证据,更狠的是想抓希格斯衰变成电子的画面——这概率是两亿分之一,比中彩票头奖还难,就算全搞懂了,还有终极哲学问题:为啥顶夸克就那么“胖”,中微子却瘦成“闪电”?
![]()
![]()
只能说物理学家的世界,永远是“刚通关一个副本,发现地图还有99%没开”,说不定哪天解开这些谜,我们就能知道自己这身肉,到底是宇宙“HR”的随手安排,还是早有剧本。
特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.