科技日?qǐng)?bào)記者 劉霞

大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)（LHC）底夸克實(shí)驗(yàn)合作組報(bào)告了首個(gè)Z玻色子質(zhì)量測(cè)試結(jié)果：911.842億電子伏特，測(cè)量精度達(dá)到0.1%（不確定度僅950萬電子伏特）。這是LHC在精密物理研究領(lǐng)域作出的又一貢獻(xiàn)。相關(guān)論文已經(jīng)提交《物理評(píng)論快報(bào)》雜志。

Z玻色子是負(fù)責(zé)傳遞自然界基本力之一——弱核力的基本粒子，屬于已知最重的基本粒子之一。1983年，科學(xué)家首次發(fā)現(xiàn)了Z玻色子和W玻色子，相關(guān)研究人員因此榮膺1984年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。精確測(cè)量W玻色子的質(zhì)量對(duì)于進(jìn)一步測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)模型，探索新物理學(xué)至關(guān)重要。

在最新研究中，實(shí)驗(yàn)合作組利用2016年大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)第二輪運(yùn)行期間記錄的質(zhì)子—質(zhì)子對(duì)撞數(shù)據(jù)，通過分析17.4萬個(gè)衰變?yōu)榭娮樱娮痈氐摹敖H”）對(duì)的Z玻色子樣本，測(cè)得Z玻色子質(zhì)量為911.842億電子伏特。這一結(jié)果不僅與LHC的“前輩”——大型正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)和美國(guó)費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室對(duì)撞機(jī)探測(cè)器實(shí)驗(yàn)的測(cè)量值高度吻合，而且與標(biāo)準(zhǔn)模型預(yù)測(cè)的精度相匹配。

值得注意的是，盡管質(zhì)子—質(zhì)子對(duì)撞過程會(huì)產(chǎn)生大量伴生粒子，LHC仍實(shí)現(xiàn)了如此精密的測(cè)量。這一突破性進(jìn)展為后續(xù)在LHC及其升級(jí)版——“高亮度大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)”上開展更精確的Z玻色子研究奠定了基礎(chǔ)。