上帝粒子是什么？上帝粒子 _生活知识

神粒子(什么是神粒子？)
天啊，粒子是什么？要解决这个问题，首先需要提到一个名词——“粒子物理” 。
说到粒子物理，你想到了什么？
正是因为美剧《生活大爆炸》中智商极高、情商极低的身体天才谢尔顿，经常让身边的朋友哭笑不得。
还是欧洲核中心大型强子对撞机的LHC？
近年来粒子物理领域最激动人心的事件是2012年在LHC实验中发现了被称为“上帝粒子”的希格斯玻色子，“上帝粒子”的两位支持者获得了2013年诺贝尔物理学奖。
但是要真正解释很多粒子和抽象的科学问题并不容易，尤其是非物理专业的学生。因此，运用类比和模型是非常重要的。
比如用乐高积木。
我们可以想象每个积木都是由数亿个粒子组成的。从BIGBANG到认识希格斯玻色子(上帝粒子)，再到畅想粒子物理未来发展，是一次独特而精彩的探索之旅！
积木的类比虽然不能完美描述自然，但可以让我们以最简单的方式理解宇宙的全貌。
那么上帝粒子到底是什么呢？它是如何工作的？让我们来看看乐高积木。
一、神粒子。
上帝，也被称为希格斯玻色子。希格斯玻色子是粒子物理标准模型预测的自旋为零的玻色子。它没有电荷或彩色电荷，极不稳定，形成后立即衰变。
希格斯玻色子是一种非常重要的粒子。科学家在1965年就预言了它的存在，并在2012年正式确认了它的存在，这也是粒子物理标准模型拼图的最后一块。希格斯玻色子是与希格斯场密切相关的粒子。
希格斯场通过希格斯玻色子的交换减慢了基本粒子的速度，就好像它们正在穿过浓稠的糖浆。这可以阻止粒子达到最快的速度——光速。这种减速行为类似于我们日常对质量的理解。如果我们想加速质量物体的运动，我们需要施加更多的力。
希格斯玻色子与所有粒子的相互作用方式并不相同，但其相互作用方式更为独特。与希格斯玻色子相互作用越多，粒子减速越大，观测到的粒子质量越大。
希格斯场概念图。
1 。顶夸克
顶夸克是最重的基本粒子，与希格斯玻色子相互作用最多。

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2 。“光”电子学
“光”电子与希格斯玻色子的相互作用很少，所以它的比顶夸克更容易加速到高速。
【上帝粒子是什么？上帝粒子】3 。中微子
中微子的质量很小，到目前为止还没有确定有多少，所以在所有的费米子中，它们与希格斯场的相互作用最少。

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4 。希格斯玻色子
希格斯玻色子之所以有质量，是因为它可以和自己相互作用，让自己慢下来，就像路人在街上闲逛，玩手机一样。
第二，寻找希格斯粒子。
如果说希格斯场(也叫BEH场)是以罗伯特·布鲁特、弗朗索瓦·恩格尔和彼得·希格斯的名字命名的话，那么希格斯和恩格尔获得了2013年的诺贝尔物理学奖。Brott于2011年去世。)无处不在，那么为什么我们总是看不到希格斯玻色子呢？
像W玻色子和Z玻色子一样，希格斯玻色子由于质量大，需要大量的能量来产生它们。现在宇宙的平均能量很低，它们只能以虚拟粒子的形式存在。要想直接探测到希格斯玻色子，就需要用适当的能量将希格斯虚粒子带到现实世界中。
这是大型强子对撞机实现的，主要有四种方式，每种方式都包括一个粒子和一个反粒子的湮灭。

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一旦产生，短命的希格斯玻色子将立即衰变为粒子反粒子对。像W玻色子和Z玻色子的发现一样，希格斯玻色子的存在是从已知粒子衰变行为的能量之和推断出来的。
如果测得的能量值超过已知粒子能量之和，那么这种现象就不能用已知粒子来解释，这一点非常重要，说明这种能量只能由新粒子的衰变产生。
希格斯玻色子与任何质量粒子相互作用，通常可以衰变为任何质量的玻色子或费米子——质量粒子越大，希格斯粒子衰变为它们的可能性就越大。
下图展示了大型强子对撞机(LHC，世界上最大的强子对撞机)上的ATLAS和CMS探测器观测到的希格斯候选粒子的衰变模式。

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注:上图4描述的希格斯玻色子也可以衰变为底夸克和反夸克(H→bb过程)，这是2018年在LHC的ATLAS实验中观察到的。本书英文原版于2017年出版，但在出版时并未观察到。
虽然希格斯粒子是2012年在LHC发现的，但洪都博客的信噪比较低，不足以详细研究希格斯玻色子的性质。
另一方面，中国提出的环形正负电子对撞机(CEPC)可以制作大量干净的希格斯粒子案例，精确测量其性质，确认粒子是否为标准模型希格斯玻色子。通过CEPC，可以深入研究弱对称性的自发破缺机制、质量起源等基本问题，找到超越标准模型的新物理线索。
CEPC的周长约为100公里，是LHC的4倍。它将是世界上最大的对撞机。它的建设将极大地促进中国高能物理的研究，使中国成为世界粒子物理研究中心之一。