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事实上,从量子力学的角度来看,像我们发现的希格斯这样的轻质标量粒子是一种非常奇怪的物质。
由于希格斯粒子最好与较重的粒子相互作用,所以它与顶夸克有一种特殊的关系。
因此,我们必须把它想象成被云团覆盖,这在理论上会显著改变它的质量。
更准确地说,量子修正会以一种不受控制的方式把它压下去,把它的质量推向荒谬的值,远远高于我们测量的125GeV。
如果这种情况没有发生,要么是存在一种未知的机制——一种临时建立的机制——以保护它,要么是每种导致它变重的因素,都有另一种因素导致它变轻,并且比例完全相同。
如果超对称性理论成立,后一种可能性就会出现。
事实上,从费米子和玻色子的角度来说,量子修正对质量的贡献是相反的,因此对于每个正的贡献,要归功于顶夸克,而每一个负的贡献,都要归因于超顶夸克。
也就是说,在任何时候,包围希格斯粒子的粒子团都倾向于增加它的质量,而超粒子团则倾向于减少它的质量,这样两种现象就能完美地互相抵消,玻色子就能保持轻质。
简而言之,超对称粒子的存在可以很自然地解释为什么希格斯玻色子如此“轻”
,也正因为这个原因,Susy项目一直为之着迷。
然而,要使这种巧妙的机制起作用,超顶夸克的质量不应该比顶夸克的质量大太多,约为173GeV。
问题就出现了,因为如果超粒子这么轻,我们就得制造大量超粒子了。
然而,迄今为止的研究都没有给出任何结果,而且我们已经知道,如果存在超粒子,其质量一定大于
400~500GeV。
现在我们说到了关键点。
超对称性理论自称是一种奇妙的理论,能够一下子解决一些现代物理学中最深奥的问题(暗物质、大统一理论、希格斯玻色子之谜),但它有一个缺点:到目前为止,它没有验证该理论预测的许多粒子中的任何一种。
超环面仪器和紧凑渺子线圈进行了数百项独立研究,但没有任何新发现。
每一次,我们都只是成功地为超对称粒子的质量设定新的下限。
如果存在超对称性粒子,那么它的粒子一定非常重,而且由于目前还没有它们的踪迹,有些人开始认为是时候放弃这个美丽的猜想了。
现在这么做还为时过早,特别是在未来几年,我们将有机会系统地探索一个广阔的能源区域,在那里可能隐藏着许多惊喜。
因此,随着希格斯玻色子的发现,几个研究前沿同时打开了大门。
一方面,对超对称粒子的直接寻找还在继续。
大型强子对撞机项目在2015年在13TeV下恢复了运行,希望通过利用增加能量,能够产生那些在7~8TeV的所有研究中都没有出现的大粒子。
现在,还有一个进一步的限制,是由这个125GeV的存在给出的。
我们已经知道,如果你找不到比2TeV更轻的超粒子,那么这个看似优雅、让Susy保持吸引力的机制就不再合理,至少在最普遍的情况下,Susy会严重陷入危机。
与此同时,我们正在已经探索过希格斯粒子的区域寻找标准模型玻色子。
目前所做的还不够,因为我们正在寻找具有非常不同特性的粒子。
希格斯玻色子的兄弟超对称玻色子有独特的产生和衰变模式,因此必须争取非常具体的策略。
由于粒子的体积越大,它们就越难以产生,也越难以找到,因此对数据的需求量也就越大。
与所有这些无关的是,对125GeV的希格斯玻色子的研究仍在继续。
标准模型能够非常准确地预测每一个特征。
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