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难以捉摸的粒子不会立刻分享其创造机制的所有秘密

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对于物理界来说,像希格斯玻色子这样的新粒子的发现为许多激动人心的潜在实验铺平了道路。然而,当谈到像希格斯玻色子这样难以捉摸的粒子时,解开导致其创造的机制的秘密并不容易。旨在探测希格斯玻色子的实验涉及在瑞士日内瓦的欧洲核子研究中心(CERN)的大型强子对撞机(LHC)中加速撞击后具有足够高能量的粒子碰撞。

为了理解希格斯玻色子的生产机制,来自意大利博洛尼亚国家核物理研究所的Silvia
Biondi研究了一种名为ttH的稀有过程的痕迹,其中希格斯玻色子与一对基本粒子称为顶夸克。她的发现可以在EPJ
Plus最近发表的一项研究中找到。未来的LHC实验预计可以更精确地测量希格斯玻色子与物理学家已经熟悉的粒子耦合的能力。

Biondi首先研究了2010年,2011年和2012年进行的初步实验数据。不幸的是,这些数据在统计学上并不足以对导致希格斯玻色子产生的过程进行合适的测量。然而,最近的LHC实验,例如可追溯到2015年和2016年的ATLAS实验,达到了研究ttH创建机制所需的精确度。

反过来,她设计了一种方法,用于重建可能源自每组碰撞数据的希格斯粒子的信号。通过这种方式,她增强了区分实际希格斯玻色子,背景噪声和处于相同能量状态但不具有希格斯玻色子特征的粒子的能力。然后她执行了一个程序来比较希格斯玻色子出现概率的预期理论测量值,以及发生ttH过程的概率。

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