如果歐洲核子研究中心發現了一種新的粒子，這意味著什麼呢？

歐洲核子研究中心：有許多國家和組織參與，在這裡取得了舉世矚目的成就

在20世紀60年代和70年代，基本粒子物理學的標準模型也在進行最後的理論潤色。原子內部是亞原子，基本粒子包括電子，兩種類型的夸克和膠子。此外，隨著時間的推移，大量的其他粒子被發現。

一共有六種類型的夸克及其對應的反粒子（反夸克），每一種都有三種顏色(或反色)，三個帶電的輕子和三個中性的、低質量的中微子，每個都有自己的反粒子和玻色子：光子(用於電磁力)、八種膠子(用於強核力)、W+、W-和Z(用於弱力)，以及希格斯玻色子。

從這個模型開始建立到完全建成，經過了50年的時間。標準模型的高潮是希格斯玻色子的發現：本世紀初，在歐洲核子研究中心的大型強子對撞機中被發現了玻色子。但在那個時候，還有很多其他的謎團，這些謎團——就其本質而言——需要新粒子的存在來解釋我們所觀察到的物理現象。它們包括：

11. I.N.D.基金幫助馬拉威學生實現了暗物質的夢想，也幫助他們認識到一個事實，即宇宙質量中80-85% 的東西都無法用標準模型中的粒子解釋。中微子的質量本應是零，但實際上：它的質量很小(比電子輕數百萬倍)，而且非零，因此需要一個新的粒子來解釋它們的存在。

物質-反物質的不對稱性，不能單獨用已知的粒子和相互作用來解釋，而需要新的物理學——粒子和相互作用——來解釋我們的宇宙給了我們什麼。

一組可能導致物質-反物質不對稱的新粒子。

有許多不同的情形可以通過新粒子的存在來解釋這些現象，但一些更有趣的包括超對稱性，額外維度和彩色擴展。為什麼這些和其他的一樣有趣呢?因為如果它們是正確的，它們應該會產生新的基本粒子，超越LHC可能看到的標準模型的粒子。

例如，超對稱性預測了至少一種(在大多數模型中是四種)額外的、重的、類似希格斯的粒子的存在——以各種形式存在。發現這樣一個粒子的方法是，在所有能量下，計算所有已知粒子對各種衰變途徑的預期貢獻(兩個光子，兩個帶電荷的輕子，一個W+和W-玻色子，等等)然後進行觀察，尋找差異。

如果你在正確的地方發現了足夠顯著的差異，你就會發現一個新的粒子。這就是以前我們如何發現像Z，頂夸克和希格斯這樣的粒子的。

精密電弱測量的Z共振。注意，z -粒子在能量中以「寬度」出現。

去年12月，阿特拉斯合作組織宣布，他們似乎已經看到了一些證據——這還不足以宣稱發現，但足以使它看起來不只是謠言——一個新粒子的能量大約是750 GeV，大約是希格斯玻色子質量的5倍。他們說，這與另一個自旋為0的粒子是一致的，這意味著它可能是另一個希格斯粒子。與此同時，CMS合作組織發現了一些非常相似的東西，儘管它與自旋2粒子是一致的。

目前，這兩個協作項目已經獲得了當前可用的完整數據集，並進行了比較(儘管有獨立的結果)。

通過CMS和ATLAS合作發現的新的信號在750 GeV。

在你興奮不已之前，請注意以下幾點：這可能什麼都不是！當然，在750gev的能量範圍內有些可疑的事情在發生，但是目前的統計數據非常有限。有一個很好的原因,粒子物理學家不聲稱發現新粒子,直到達到一定的標準(5σ意義)：歷史的垃圾箱裡堆滿了「發現」，這些發現只不過是數據的波動，隨著更多更好的數據出現，它就消失了。這可能就是我們在這裡看到的。

最美妙的是，我們不必永遠等待。今年5月，大型強子對撞機以最高的能量和最高的亮度重新啟動，在美國發生了史上最大規模的每秒一次的碰撞，到了仲夏時節，我們就可以知道這到底是一個真正的粒子還是數據的一個浮動。如果這是一個新粒子，我們將得到標準模型之外的第一個直接線索，物理學的新時代也即將到來。但如果它只是一個波動——如果你是一個愛打賭的人，你會很聰明地把賭注押在波動的答案上——對於模型構建者來說，這是一個從頭開始的階段。大自然的秘密可能會比物理學家迄今為止所想像的更加難以捉摸。

作者: startswithabang

FY: Voyager

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