ATLAS探测器搜寻希格斯玻色子轻子味违规衰变的最新结果

"这篇论文是ATLAS合作组在《Physics Letters B》期刊上发表的一篇研究，探讨了在13 TeV质子-质子碰撞中使用ATLAS探测器搜索希格斯玻色子（Higgs boson）的轻子味违反衰变，即H→eτ和H→μτ。实验数据基于LHC（大型强子对撞机）的36.1 fb-1综合光度，对应质心能量为13 TeV的对撞。在标准模型预测的背景事件中未发现明显的异常信号。对于这两种衰变模式，分别给出了95%置信水平下的违反轻子味分支比率的上限，H→eτ的上限为0.47%（预期中位数为0.34%，误差范围为+0.13%至-0.10%），而H→μτ的上限为0.28%（预期中位数为0.37%，误差范围为+0.14%至-0.10%）。" 在这篇研究中，科学家们关注的是基本粒子物理学的一个关键领域：超出标准模型的新物理现象。希格斯玻色子，由2012年在LHC的ATLAS和CMS实验中发现，是标准模型中最后一个被证实的粒子，它负责赋予其他基本粒子质量。然而，标准模型并未涵盖所有可能的物理现象，例如轻子味违反，即不同种类的轻子（电子、μ子和τ子）之间的转化，这种现象在标准模型中是不允许的。 这次搜索的目的是寻找希格斯玻色子可能违反轻子味守恒的证据，因为如果存在这样的过程，那将是对标准模型的直接挑战，预示着新的物理机制。在分析了大量数据后，他们没有发现任何显著的违反轻子味的信号，因此设置了上述的分支比率上限。这些上限为理论家提供了限制，帮助他们在未来的研究中排除某些理论模型，或者为构建新的物理框架提供指导。 此外，该研究的开放获取性质意味着全球的研究人员都可以自由访问和利用这些结果，促进科学界的交流和合作。这种开放的科学实践有助于加快新知识的传播，推动粒子物理学的进步。 这篇研究是粒子物理学界对未知领域的一次探索，尽管目前没有找到违反轻子味的直接证据，但其设定的限制对于理解宇宙的基本规则和可能存在的新物理现象具有重要意义。未来，随着更多数据的积累和更精确的测量，科学家们将继续寻求超出标准模型的现象，以期揭示宇宙的更深奥秘。