上帝粒子

如题所述

推荐答案 2012-02-11

你说的是Higgs粒子吧。

目前在LHC上最重要的发现手段是通过Higgs衰变为双光子的反应。

虽然Higgs粒子不带电，不能直接和光子耦合（光子只能和电荷直接耦合），但是Higgs粒子可以通过圈图效应间接和耦合，你可以想象为Higgs放出一对虚的粒子对（主要是正负顶夸克和正负W玻色子），然后这个粒子对湮灭，行程光子对（附件里有Higgs到双光子的费曼图）。

要在双光子道中寻找Higgs并非易事因为在强子对撞的实验中，有很多强子喷注会构成本底事例。所谓喷注是夸克或者胶子在实验上的表现形式。因为色禁闭它们不能单独出现，而是在真空中有激发出很多强子，沿着相近的方向飞出，实验上就观测到一个强子喷注。因为强子对撞QCD截面远远大于理论预言Higgs->双光子的截面，实验上需要有强有力的手段排除喷注，保留光子。

光子的探测还有一个麻烦是光子打到探测器上会产生正负电子对，有专门的算法重建这部分粒子。

除了双光子道，Higgs衰变到W波色子对或者Z玻色子对也是研究的热门。当然这时候其中一个W或者Z只能是虚的（Higgs质量小于两倍W或者Z时候，一个W或者Z不能在质壳上），Higgs伴随W产生过程或者伴随顶夸克产生也是研究热点。如果足够幸运甚至能观测到WH，H衰变到两个底夸克甚至顶夸克对+Higgs，Higgs衰变到底夸克，但是受制于重味夸克标定的技术，这些反应到相当难研究。

回答有些乱，如果有什么需要进一步解释的再联系我。我是做LHC上实验的。

另外说个小插曲，关于“上帝粒子”名称的由来。其实原来是有人想叫作“goddamn particle”,意为该死的粒子，因为它老是找不到。后来因为为了吸引眼球，干脆叫做god particle...