【摘要】：在夸克碰撞中产生希格斯粒子的加速器,需把质子束加速到6 Te V以上,才能保证质子的个别成分的碰撞能达到1 TeV的范围。在这样高能上去寻找希格斯粒子,需要实验家的伟大智慧。绘出这些事例的次数相对于两个对子的点质量的图表,将显示出一个对应于未见的希格斯粒子的质盈峰值。实际上,100次碰撞估计产生一个可观察到的希格斯粒子。发现一个希格斯粒子,意味着大自然通过希格斯机制把质量赋予粒子。
在夸克碰撞中产生希格斯粒子的加速器,需把质子束加速到6 Te V以上,才能保证质子的个别成分的碰撞能达到1 TeV的范围。这是为CERN提出的大型强子对撞机的设计能量。故研究希格斯机制是基本物理学的一项刚刚打开的重要领域,而此加速器能开始这一研究。1992年建于得克萨斯州的超导超级对撞机,也是如此,它将使质子束的碰撞能达到20 TeV。
在这样高能上去寻找希格斯粒子,需要实验家的伟大智慧。一个可反映希格斯粒子存在的明确办法,就是让它自身衰变成两个Z粒子,后者再衰变成一个轻子和其反轻子。故希格斯粒子会产生两个轻子-反轻子对的特征性“记号”。绘出这些事例的次数相对于两个对子的点质量的图表,将显示出一个对应于未见的希格斯粒子的质盈峰值。但实验家将在无数碎片(来自许多可能的过程)中大海捞针。实际上,100次碰撞估计产生一个可观察到的希格斯粒子。故物理学家已研制一种能迅速通过“海”而筛选出“针”的技术。Z粒子衰变能揭示出质量在180~800 Ge V的希格斯粒子,其他的可能性将更难于发现,且需收集大量数据。但他们欲把质量范围扩展为45~1 000 Ge V。
发现一个希格斯粒子,意味着大自然通过希格斯机制把质量赋予粒子。用这些知识武装起来,我们将有可能通向有关质量的下一个大问题,这是一个希格斯机制自身无法回答的问题。为何粒子有一个质量范围?按现今的理论,这取决于粒子与希格斯场的耦合,但这只是推迟对问题的回答,因为我们不知道应是怎样的耦合,我们仅能根据质量去推断它。找到一个希格斯粒子,也意味着标量场存在于大自然中。
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