欧洲核子研究中心在希格斯玻色子-夸克相互作用中寻找物质-反物质不对称性

时间：2022-02-01 12:58:04来源：

ATLAS和CMS的合作使用了完整的LHC Run 2数据集来获得对交互作用的新见解。

近年来，人们对希格斯玻色子从发现时代到测量时代的进展进行了研究。由ATLAS和CMS合作对这种独特粒子的性质进行的最新研究包括测量，进一步揭示了其与夸克的相互作用-夸克作为最重的基本粒子，与希格斯玻色子的相互作用最强。除了确定top-Higgs交互作用的强度之外，这些分析还为违反电荷平价（CP）开启了一个新窗口。

违反CP是在50多年前意外发现的，它揭示了自然界中的一个基本不对称性，该不对称性导致涉及物质颗粒及其反物质对应物的过程速率发生罕见的差异，因此被认为是解释所观察到的物质相对于反物质的大量存在的重要组成部分。宇宙。尽管粒子物理学的标准模型可以解释CP的违反，但是到目前为止，在实验中观察到的CP违反的数量（最近在LHCb合作的夸克行为中）仍然太小，不足以说明宇宙学物质-反物质的不平衡。因此，寻找新的违反CP的方法引起了物理学家的极大兴趣。

在最近的研究中，CMS和ATLAS团队独立地对top-Higgs相互作用的性质进行了直接测试。这些研究基于大型强子对撞机运行2的完整数据集，可以对碰撞事件进行更精确的测量和分析，在这些碰撞事件中，希格斯玻色子与一到两个顶夸克相关联，然后衰减为两个光子。这种极其罕见的关联的检测是由两个合作伙伴于2018年首次观察到的，需要检测器和分析技术的全部功能。

正如标准模型所预测的那样，在任何一个实验中，在顶部-希格斯相互作用中均未发现违反CP的迹象。两项实验均发现，最高的希格斯生产率是衡量颗粒之间相互作用强度的标准，与先前的结果一致，并且与标准模型的预测一致。

在对这些最先发生的与希格斯相互作用中的CP违规行为进行的首次调查之后，ATLAS和CMS物理学家计划研究其他希格斯玻色子衰变通道，作为数十年来寻找宇宙缺失反物质起源的一部分。