作者:欧洲核子研究中心安娜·洛佩斯
转化为四个μ子的希格斯玻色子候选者(红线)
信用:欧洲核子研究中心 希格斯玻色子不会停留太久
一旦它在粒子碰撞中被创造出来，这个著名的粒子的寿命只有不到十亿分之一秒的万亿分之一，或者更准确地说，1
6 x 10-22秒
根据理论，也就是说，到目前为止，实验只能设定粒子寿命的界限，或者在很大的不确定性下确定这一性质
迄今
在一项新的研究中，CMS合作报告了粒子寿命的一个值，该值具有足够小的不确定性，可以证实希格斯玻色子的寿命确实如此之短
测量希格斯玻色子的寿命在粒子物理学家的愿望清单上排在很高的位置，因为寿命的实验值不仅可以让他们更好地理解粒子的性质，还可以发现这个值是否与粒子物理标准模型预测的值相匹配
与预测的偏差可能指向模型没有预测到的新粒子或力，包括希格斯玻色子将衰变为的新粒子
但是测量希格斯玻色子的寿命并不容易
首先，预测寿命太短，无法直接测量
一个可能的解决方案是测量一个相关的性质，称为质量宽度，它与寿命成反比，代表粒子标称质量125 GeV附近的小范围可能质量
但这也不容易，因为希格斯玻色子的预测质量宽度太小，无法通过实验轻松测量
量子物理拯救
除了质量等于或接近其标称值之外，像希格斯玻色子这样的短寿命粒子也可以产生比标称值大得多的质量，尽管这种情况发生的几率更低
这种效应——事实上还有粒子的质量宽度——是被称为海森堡测不准原理的量子怪癖的表现，将这些大质量或“壳外”希格斯玻色子的产生率与标称或接近标称或“壳内”希格斯玻色子的产生率进行比较，可以用来提取希格斯玻色子的质量宽度，从而得出其寿命
这是CMS团队在他们的新研究中采用的方法
通过分析大型强子对撞机(LHC)第二次运行期间CMS实验收集的数据，特别是希格斯玻色子转变为两个Z玻色子的数据，这两个Z玻色子本身转变为四个带电轻子或两个带电轻子加上两个中微子，CMS研究人员获得了壳外希格斯玻色子产生的第一个证据
从这个只有千分之一概率是统计侥幸的结果来看，CMS团队获得了希格斯玻色子的寿命为2
1 x 10-22秒，上/下不确定度为(+2)
3/-0
9) x 10-22秒
这是迄今为止最精确的数值，与标准模型的预测吻合得很好，证实了粒子确实有很短的寿命
CMS物理学家帕斯卡·范莱尔说:“我们的结果表明，壳外希格斯玻色子的产生提供了一种测量希格斯玻色子寿命的极好方法。”
“它在研究这种独特粒子的特性方面树立了一个里程碑
未来几年，随着下一次LHC运行的数据和新的分析思路的出现，测量的精度有望提高
"
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