通过阿特拉斯实验 图1:新的EFT相互作用耦合系数的允许范围
例如，系数cHq(3)描述了两个夸克、一个规范玻色子和一个希格斯玻色子之间有效的四粒子相互作用的强度——这在标准模型中是不存在的
这些系数的标准模型预测为零
信用:阿特拉斯合作/欧洲核子研究中心 欧洲粒子物理研究所大型强子对撞机(LHC)的物理学家正在寻找标准模型之外的物理现象
一些理论预测，一种尚未发现的粒子可能会以新的共振(窄峰)的形式被发现，类似于2012年预示希格斯玻色子发现的共振
然而，大自然并不总是如此仁慈，新的共振可能如此巨大，以至于它们的产生需要超越LHC的碰撞能量
如果是这样，一切都没有失去
就像平缓的斜坡可能预示着前方有一座山峰一样，LHC的数据可能暗示着在更高的能量尺度上存在有趣的现象
非常有效的模型 物理学家可以寻找标准模型中不存在的新型相互作用，而不是寻找新的粒子
由于它们的潜在机制未知，这些相互作用被称为“有效”相互作用，它们的框架是“有效场论”(EFT)
几乎所有类型的新物理都产生了这些新的相互作用，不同的理论模型在EFT上留下了不同的足迹
然而，这种影响可能是微妙的，尤其是如果大质量现象远远超出了LHC碰撞能量的范围
由于这些额外的相互作用会影响所有的物理过程，ATLAS实验的科学家们正在实施一种新的搜索策略，该策略结合了他们研究计划的全部测量
今天发布的一项新的ATLAS分析使用希格斯玻色子特性的综合测量，使用这个EFT框架来寻找新现象的迹象
由于没有发现这样的新现象，物理学家对它们的数量进行了限制
在标准模型粒子之间所有可能的新相互作用中，只有与希格斯玻色子相关的子集可以被测试(在最初的综合测量中研究的那些，包括希格斯玻色子衰变为两个b夸克、两个光子和四个轻子)
图1显示了新的电子传递函数相互作用的耦合系数的允许范围，该范围是ATLAS分析敏感的
标准模型要求所有这些系数都为零，因为不存在相互作用
显著的正偏差或负偏差将表明新的现象
所有的ATLAS测量都与标准模型兼容，表明如果存在新的物理，它要么是在大于1 TeV的能量尺度(这些结果所报告的参考质量尺度)，要么在本研究没有探测到的其他相互作用中表现出来
同时，由于分析的设计，结果可以添加到更广泛的组合中，在其他测量通道甚至在其他实验中获得EFT测量
图2:MH 125(χ)方案的排除范围，根据两个模型参数:赝标A的质量和另一个模型参数tan β，它们一起在第一近似值中决定了MSSM的扩展希格斯玻色子部分
蓝色虚线和紫色区域被直接搜索排除，黄色区域被基于希格斯玻色子属性的新测量排除
灰色区域被排除在外，因为由此产生的MSSM希格斯玻色子质量与测量值125不一致
09 GeV
信用:阿特拉斯合作/欧洲核子研究中心 超级模特 最小超对称标准模型(MSSM)是标准模型的扩展，它预测(除了过多的其他新粒子之外)总共有5个希格斯玻色子——两个标量(H和H)、一个赝标量(A)和两个带电希格斯玻色子(H+/-)，以及对观测到的125 GeV希格斯玻色子相互作用的可能修改
物理学家使用两种互补的策略来寻找MSSM的线索:直接寻找新粒子，或者通过对希格斯玻色子性质的精确测量来间接寻找
在另一项由阿特拉斯协作发布的新分析中，研究人员采用了后一种策略，在所有可用的衰变通道中使用希格斯耦合测量的最新组合来设置MSSM参数的约束
他们探索了几个MSSM基准场景，所有这些场景都假设125千兆电子伏的希格斯玻色子是最轻的标量h
图2显示了一个例子，其中模型中预测的一些新粒子相对较轻
它表明，不仅排除了大范围的参数空间，而且这些排除也很好地补充了以前执行的直接搜索
到目前为止，标准模型胜出 ATLAS的新结果对EFT框架下新物理学的可能性质设置了限制，并排除了MSSM情景中的大量参数空间
他们的成功只是新的联合测量搜索策略的第一步
通过扩大未来测量的范围，包括更多的分析——包括那些涉及矢量玻色子和顶夸克的分析——并增加更多的数据，物理学家计划给标准模型一个更严峻的挑战
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