本報(bào)訊（記者倪思潔）7月9日，在2018國際高能物理會議上，歐洲核子中心大型強(qiáng)子對撞機(jī)上的超環(huán)面儀器（ATLAS）實(shí)驗(yàn)公布了最新成果——ATLAS合作組首次發(fā)現(xiàn)了希格斯粒子的最主要衰變過程，即正反底夸克對衰變。中國科學(xué)家在此次實(shí)驗(yàn)中作出關(guān)鍵貢獻(xiàn)。
物理學(xué)家認(rèn)為，希格斯玻色子賦予基本粒子以質(zhì)量，并可以衰變成不同粒子，這也正是希格斯玻色子被稱為“上帝粒子”的原因。之前科學(xué)家們已經(jīng)觀察到希格斯玻色子衰變成光子對、W玻色子對、Z玻色子和τ輕子對等過程。這些已經(jīng)觀察到的衰變雖有重要意義，但其只占希格斯玻色子衰變中的不到30%。希格斯玻色子衰變有58%是由希格斯玻色子衰變成一對底夸克，也是希格斯玻色子最頻繁發(fā)生的衰變過程，觀察到這一衰變過程將填補(bǔ)對希格斯粒子認(rèn)知的一大空白，并將進(jìn)一步證實(shí)解釋夸克質(zhì)量的希格斯機(jī)制。
由于強(qiáng)子對撞機(jī)上膠子背景事例數(shù)是信號的1000萬倍以上，所以該衰變道一直無法被實(shí)驗(yàn)觀測確認(rèn)。此次ATLAS實(shí)驗(yàn)聯(lián)合了多個(gè)希格斯玻色子產(chǎn)生過程的分析結(jié)果，其中包括膠子融合過程、矢量玻色子融合過程、W/Z玻色子對伴隨產(chǎn)生過程、頂夸克對伴隨產(chǎn)生過程。在聯(lián)合分析中，ATLAS實(shí)驗(yàn)利用統(tǒng)計(jì)方法綜合了各個(gè)分析的結(jié)果，最終以5.4倍標(biāo)準(zhǔn)偏差的信號顯著度首次發(fā)現(xiàn)正反底夸克對衰變的衰變道。
記者從中科院高能物理所獲悉，中國ATLAS組對此次衰變道的發(fā)現(xiàn)作出了關(guān)鍵貢獻(xiàn)。其中該所副研究員梁志均帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)主導(dǎo)了矢量玻色子融合過程與膠子融合過程的正反底夸克對衰變分析，被ATLAS合作組任命為該分析的負(fù)責(zé)人。團(tuán)隊(duì)成員梁志均、石遼珊、劉波、婁辛丑在該分析的信號觸發(fā)設(shè)計(jì)、背景擬合與信號提取等方面作出主導(dǎo)貢獻(xiàn)，并在ATLAS合作組中作了重要報(bào)告。
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