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费米子通道,即希格斯粒子衰变为两个底夸克或两个陶子的通道,要比其他通道复杂得多。
这种情况发生的概率很高,但希格斯衰变几乎与大量正常的事件完全相同,这些正常的事件搅乱了报告罕见事件的信号,影响了判断。
这种情况发生的概率很高。
在发现希格斯粒子之后,如果我们想要确定是否存在异常,特别是与费米子的耦合是否完全符合标准模型的预测,那么这些衰变就必须加以研究,而且这将变得非常重要。
这就是我们发现的策略。
在高质量区域,这些数据足以产生一个清晰可见的信号,以便将所有的衰减通道组合成W玻色子对和Z玻色子对。
如果希格斯玻色子出现在低于150GeV的最困难区域,当我们在衰减通道中记录W玻色子和两个通道中的过量事件时,我们将获取它出现的第一个迹象。
光子和Z玻色子对中的一个,会在同一时间出现两个质量相同、明确的峰值。
如果我们看到一个信号出现,就有必要检查它在不同衰减模式下的强度和成分是否与希格斯玻色子在相同质量下的预期一致。
最后,统计数据必须考虑在内,因为我们观察到的每一个新结构都可能是构成背景噪声的已知现象的简单波动。
我们确信,只有当信号如此强烈,以至于由简单统计波动产生的概率降低到不到百万分之一时,才会有新事物真正出现。
在那之前,我们必须继续保持谨慎。
冷热交替的“苏格兰淋浴”
截至2011年6月,大型强子对撞机已经产生了超过1fb-1的数据。
全年的目标已在首三个月达成。
现在,统计数据让我们可以研究所有最有趣的通道,随着数据的积累,希格斯粒子隐藏在最高质量区域的可能性越来越小。
在150~450GeV之间,我们现在已经达到了足以看到或排除希格斯粒子存在的灵敏度。
在高质量的情况下,过量并不显著。
我们所看到的一切都可以用标准模型的已知过程来解释:因此我们可以开始排除在150~200GeV和300~450GeV之间希格斯粒子的存在。
在200~300GeV之间,在150GeV以下,在500GeV以上,我们仍然需要暂停判断,因为我们没有足够的灵敏度来确保论述。
我们需要更多的数据。
尽管如此,在低于150GeV的情况下,似乎发生了一些有趣的事情。
在2个W玻色子衰减通道中存在大量的事件,这引起了大家的惊讶和兴趣。
事实上,在双光子或四轻子衰变通道中什么也没有出现,这使每个人都非常怀疑。
但也没什么好说的,因为数据统计量仍然太低。
在一切检查完毕之后,7月我们将在格勒诺布尔举行的欧洲物理学会大会上展示第一个结果。
我们检测到的过量并不显著,并且受较低分辨率衰减通道的控制。
然而令人兴奋的是,超环面仪器也观察到了类似的东西。
就像紧凑渺子线圈的结果一样,超环面仪器的结果排除了希格斯粒子的质量在150~200GeV和300~450GeV之间的高质量区。
它们在两个W玻色子通道和同一低质量区域也表现出过量,尽管这两种结果有很大的不同。
科学界的兴趣如此之高,大众媒体的关注如此之强烈,以至于对新发现的期待在全世界传播开来,四处弥漫着一种非常乐观的气氛。
然而,这种期望完全没有动力。
我们试图用各种方式来解释它,无论是针对合作项目内部还是记者。
现在还太早,我们还没有足够的灵敏度,我们必须等到有5个fb-1,即使是在低质量区域也能说出一些相关的信息。
只有在高分辨率通道中出现某些信号时,我们才能谈论有希望得到希格斯玻色子的信号,但这种尝试并不太成功。
报纸上的标题是:《希格斯玻色子:也许就在那里!
》《在140GeV很多有趣的事件里可能隐藏着人们苦苦追寻的玻色子》。
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