希格斯粒子发现之后,粒子物理学家还在期待什么?
十年前,2012年7月4日,欧洲核子研究中心(CERN)宣布发现希格斯粒子。这个俗称“上帝粒子”的基本物质对学术界和公众都产生了巨大影响——它最终的发现印证了60年前的理论预言,被认为填补了粒子物理标准模型最后一块空白;同时登上世界各地媒体的头条,宣告了基础物理学的又一次胜利。然而,标准模型的不完美使许多问题仍未有答案,十年间粒子物理学家并没有再次迎来这样的胜利,只是看到些许“裂痕”,他们还在期待希格斯粒子能给予更多的答案。
美国费米实验室的物理学家,放弃独立日休假,午夜收看视频直播。
《上帝粒子》(The God Particle)第一版,1993年
标准模型中的粒子。紫色部分为夸克,夸克有6种味,每种味有3种色,每种夸克都有反夸克,总计36种夸克。绿色部分为轻子,轻子有6种味,没有色,有反粒子,总计12种轻子。图中夸克和轻子排成3列,每一列构成物质的一代。夸克和轻子右边一列是规范玻色子,其中胶子有8种色,没有反粒子,光子和Z玻色子各只有一种,W玻色子有反粒子,总计2种。最右边粒子是希格斯玻色子,只有1种。标准模型总计61种基本粒子
希格斯势的图形像墨西哥帽。在宇宙早期,宇宙处于帽顶处,之后宇宙会慢慢演化到帽檐的沟里,在这个过程中,各基本粒子获得了质量。
标准模型得到的宇宙的稳定性,中间黑点为当前的测量结果,三个椭圆的面积分别对应1个、2个、3个标准差。
- https://www.sciencenews.org/article/higgs-boson-particle-physics-standard-model-discovery-anniversary
- https://www.symmetrymagazine.org/article/five-mysteries-the-standard-model-cant-explain
- https://www.symmetrymagazine.org/article/four-things-physicists-still-wonder-about-the-higgs-boson
- https://www.quantamagazine.org/the-physics-still-hiding-in-the-higgs-boson-20190304/
- https://home.cern/science/physics/higgs-boson/ten-years
- https://physicstoday.scitation.org/do/10.1063/PT.6.4.20220630b/full/
出品:科普中国
关键词
质量
标准模型
希格斯玻色子
希格斯粒子
对撞机
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