通过阿特拉斯实验 图1:阴极保护测量中使用的信号区域中两个喷流之间方位角的加权分布
信号和背景产量由拟合确定
数据与模拟的比率显示在图的底部
蓝色直方图代表测量信号；阴影区域描述了总的不确定性
信用:阿特拉斯合作/欧洲核子研究中心 为了解释电弱玻色子——W玻色子和Z玻色子——的质量，20世纪60年代的理论家假设了一种自发对称性破缺的机制
虽然这种数学形式主义相对简单，但它的基石——希格斯玻色子——在近50年里一直未被发现
自从2012年发现希格斯玻色子以来，欧洲粒子物理研究所(CERN)大型强子对撞机(LHC)的ATLAS和CMS实验的研究人员一直在孜孜不倦地研究希格斯玻色子的特性
他们测量出它的质量约为125千电子伏——约为静止质子质量的130倍——并发现它没有电荷和自旋
镜像 研究人员开始通过测量希格斯玻色子对W玻色子(H → WW*)、Z玻色子(H → ZZ*)和光子(H → γ)的衰变来确定希格斯玻色子的宇称性质
通过这些测量，他们证实了希格斯玻色子甚至具有电荷宇称
这意味着——正如标准模型所预测的那样——希格斯玻色子与其他粒子的相互作用在“观察”阴极保护镜时不会改变
由于这种共焦镜中的任何扭曲(或“希格斯相互作用中的共焦违反”)，如共焦-奇数混合物，将表明尚未发现的现象的存在，LHC的物理学家正在非常仔细地检查希格斯-玻色子耦合的强度
在2020年希格斯会议上发布的一项新成果，旨在通过研究希格斯粒子的衰变来丰富希格斯图像
一项新的阿特拉斯研究考察了希格斯玻色子和胶子(强力的介体粒子)之间有效耦合的合作伙伴性质
直到现在，在一个专门的分析中，还没有研究与两个粒子射流相关的由胶子聚变引起的希格斯玻色子的产生
对这种产生机制的研究是寻找CP破坏迹象的绝佳方式，因为它会影响希格斯玻色子的运动学，在ATLAS测量的喷流之间的方位角上留下痕迹
图2:极化测量中使用的信号区域中两个射流之间方位角的加权分布
信号和背景产量由拟合确定
数据与模拟的比率显示在图的底部
红色直方图代表测量信号；阴影部分描述了总的不确定性信用:阿特拉斯合作/欧洲核子研究中心 偏振滤光器 在高能时，弱力和电磁力合并成单一的电弱力
然而在低能量下，电磁波(如光)可以传播无限远，而弱相互作用的范围是有限的
这是因为与光子(电磁力的载体)不同，W和Z玻色子质量很大
它们的质量来源于与希格斯场的相互作用
另一个区别是电磁波是横向的；电磁场的振荡只发生在垂直于其传播的平面上
另一方面，由于w玻色子和Z玻色子与希格斯场的相互作用，它们同时具有纵向极化和横向极化
这些纵向极化和玻色子质量之间存在微妙的相互作用，这确保了标准模型的预测保持有限
如果希格斯玻色子不是一个基本的标量粒子，而是一个由新动力学产生的实体，一个不同的(更复杂的)机制将不得不给W和Z玻色子以质量
在这种情况下，测量到的希格斯玻色子与电弱玻色子的耦合可能会偏离预测的标准模型值
ATLAS协作发布了它的第一个关于单个依赖极化的希格斯玻色子与大质量电弱玻色子耦合的研究
具体来说，物理学家研究了希格斯玻色子的产生，通过矢量玻色子与两股喷流的融合
就像偏振滤光器通过选择性吸收偏振光帮助你在海边拍出更清晰的照片一样，这项新的ATLAS研究调查了单个希格斯玻色子与纵向和横向偏振电弱玻色子的耦合
此外，类似于希格斯玻色子与胶子耦合的研究，新机制的存在将影响由阿特拉斯测量的喷流运动学
跟着那些喷气机！ 这些分析的主要挑战是希格斯玻色子事件被研究的稀有性
对于在新的ATLAS结果中研究的信号选择，只有大约60个希格斯玻色子通过胶子融合观察到，只有30个希格斯玻色子通过矢量玻色子融合观察到
同时，背景事件几乎要丰富一百倍
为了应对这一挑战，两项分析不仅计算了事件，还研究了两个喷流之间的方位角(与质子束方向垂直的角度)的形状
这些喷流之间的相关性有助于解决希格斯玻色子产生的特性
研究人员使用参数变形技术，从一小组耦合基准到各种耦合场景，内插和外推该角度的分布
射流之间方位角的拟合分布如图1和2所示
到目前为止，这两种分布都没有新物理的迹象
一旦分析了更多LHC数据(这些研究仅包括2015年和2016年收集的数据)，图中代表测量不确定度的阴影区域应会减少
这将提供更清晰的希格斯玻色子图像
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