迄今最精确顶夸克质量值测得

迄今最精确顶夸克质量值测得

引用

中国科学院

1.

https://www.cas.cn/kj/202407/t20240719_5026494.shtml?ivk_sa=1023197a

欧洲核子研究中心（CERN）科学家通过大型强子对撞机（LHC）上的紧凑缪子线圈（CMS）合作组和超环面仪器实验（ATLAS）合作组独立测得的15个不同结果，获得了迄今为止最精确的顶夸克质量值：172.52±0.33GeV/c2，总不确定度为0.33GeV，比此前最精确测量值还精确31%。这一发现将有助于改进粒子物理学标准模型的计算，帮助科学家更好地理解希格斯玻色子性质的量子修正等问题。

ATLAS探测器。图片来源：ATLAS实验官网

科学家认为，夸克是一种不能再分割的基本粒子。目前已知的夸克包括上夸克、下夸克、粲夸克、奇异夸克、底夸克和顶夸克6种，其中顶夸克是已知最重的基本粒子，也是寿命最短的粒子之一。

顶夸克于1995年首次发现，估计其质量介于151GeV/c2（GeV为十亿电子伏特）到197GeV/c2之间。自此，科学家一直在积累更多数据，希望获得更精确的顶夸克质量值。科学家认为，尽可能深入地了解顶夸克的质量，有助于更好地测试粒子物理学标准模型。此外，科学家对宇宙稳定性的认识也取决于对希格斯玻色子和顶夸克质量的综合认知。

CMS合作组和ATLAS合作组迄今已汇集了15个不同的顶夸克质量测量结果。在最新研究中，英国格拉斯哥大学马克·欧文教授领导的团队，结合这15次测量结果，获得了迄今为止最精确顶夸克质量值：172.52±0.33GeV/c2，总不确定度为0.33GeV，比此前最精确测量值还精确31%。

欧文指出，顶夸克很有趣，其质量是质子的184倍，几乎和金原子一样重。精确测量其质量可以为科学家提供关键信息。

这一研究成果已发表于《物理评论快报》杂志。