stringtranslate.com

Поиск бозона Хиггса

Поиск бозона Хиггса был 40-летним усилием физиков, чтобы доказать существование или несуществование бозона Хиггса , впервые теоретически предложенного в 1960-х годах. Бозон Хиггса был последней ненаблюдаемой фундаментальной частицей в Стандартной модели физики элементарных частиц , и его открытие было описано как «окончательная проверка» Стандартной модели. [1] В марте 2013 года существование бозона Хиггса было официально подтверждено. [2]

Этот подтвержденный ответ доказал существование гипотетического поля Хиггса — поля огромной важности, которое, как предполагается, является источником нарушения электрослабой симметрии и средством, с помощью которого элементарные частицы приобретают массу . [Примечание 1] Нарушение симметрии считается доказанным, но подтверждение того, как именно это происходит в природе, является основным нерешенным вопросом в физике . Доказательство поля Хиггса (путем наблюдения за связанной частицей) подтверждает, что последняя неподтвержденная часть Стандартной модели по сути верна, избегая необходимости в альтернативных источниках для механизма Хиггса . Доказательства его свойств, вероятно, сильно повлияют на человеческое понимание Вселенной и откроют «новую» физику за пределами текущих теорий. [4]

Несмотря на свою важность, поиск и доказательство были чрезвычайно трудными и заняли десятилетия, поскольку прямое производство, обнаружение и проверка бозона Хиггса в масштабах, необходимых для подтверждения открытия и изучения его свойств, требовали очень большого экспериментального проекта и огромных вычислительных ресурсов. По этой причине большинство экспериментов до 2011 года были направлены на исключение диапазонов масс, которые Хиггс не мог иметь. В конечном итоге поиск привел к строительству Большого адронного коллайдера (БАК) в Женеве, Швейцария , крупнейшего ускорителя частиц в мире, разработанного специально для этого и других высокоэнергетических тестов Стандартной модели.

Фон

Бозон Хиггса

Бозон Хиггса, иногда называемый частицей Хиггса, [5] [6] — элементарная частица в Стандартной модели физики элементарных частиц, создаваемая квантовым возбуждением поля Хиггса, [7] [8] одного из полей в теории физики элементарных частиц. [8] В Стандартной модели частица Хиггса — это массивный скалярный бозон с нулевым спином , четной (положительной) четностью , без электрического заряда и без цветового заряда , который связывается (взаимодействует) с массой. Он также очень нестабилен, распадаясь на другие частицы почти сразу.

Экспериментальные требования

Как и другие массивные частицы (например, топ-кварк и W- и Z-бозоны ), бозоны Хиггса распадаются на другие частицы почти сразу, задолго до того, как их можно будет наблюдать напрямую. Однако Стандартная модель точно предсказывает возможные режимы распада и их вероятности. Это позволяет показать рождение и распад бозона Хиггса путем тщательного изучения продуктов распада при столкновениях.

Таким образом, хотя подходы к доказательству существования бозона Хиггса изучались в ранних исследованиях с 1960-х годов, когда эта частица была предложена, крупномасштабные экспериментальные поиски начались только в 1980-х годах, с открытием ускорителей частиц, достаточно мощных, чтобы предоставить доказательства, связанные с бозоном Хиггса.

Поскольку бозон Хиггса, если он существовал, мог иметь любую массу в очень широком диапазоне, для поиска в конечном итоге потребовалось несколько очень продвинутых установок. Они включали очень мощный ускоритель частиц и детекторы (чтобы создать бозоны Хиггса и обнаружить их распад, если это возможно), а также обработку и анализ огромных объемов данных, [9] требующих очень больших вычислительных мощностей по всему миру. Например, более 300 триллионов (3 x 10 14 ) протон-протонных столкновений на LHC были проанализированы для подтверждения открытия частицы в июле 2012 года, [9] требуя создания так называемой вычислительной сети LHC , крупнейшей в мире вычислительной сети (по состоянию на 2012 год), включающей более 170 вычислительных мощностей в 36 странах. [9] [10] [11] Экспериментальные методы включали изучение широкого диапазона возможных масс (часто указываемых в ГэВ) с целью постепенного сужения области поиска и исключения возможных масс, где присутствие Хиггса было маловероятным, статистический анализ и проведение нескольких экспериментов и групп с целью проверки согласованности результатов всех экспериментов.

Экспериментальный поиск и открытие неизвестного бозона

Ранние ограничения

В начале 1970-х годов было лишь несколько ограничений на существование бозона Хиггса. Существовавшие ограничения исходили из отсутствия наблюдения эффектов, связанных с Хиггсом, в ядерной физике , нейтронных звездах и экспериментах по рассеянию нейтронов . Это привело к выводу, что Хиггс — если он существовал — был тяжелее, чем18,3  МэВ/ c2 . [ 1]

Ранняя феноменология коллайдера

В середине 1970-х годов были опубликованы первые исследования, изучающие, как бозон Хиггса может проявлять себя в экспериментах по столкновению частиц. [12] Однако перспективы фактического обнаружения частицы были не очень хорошими; авторы одной из первых статей по феноменологии Хиггса предупреждали:

Возможно, нам следует закончить нашу статью извинениями и предостережением. Мы приносим извинения экспериментаторам за то, что не имеем представления о массе бозона Хиггса, ..., и за то, что не уверены в его связях с другими частицами, за исключением того, что они, вероятно, все очень малы. По этим причинам мы не хотим поощрять масштабные экспериментальные поиски бозона Хиггса, но мы считаем, что люди, проводящие эксперименты, уязвимые для бозона Хиггса, должны знать, как он может проявиться.

—  Джон Р. Эллис , Мэри К. Гайлард и Димитрий В. Нанопулос , [12]

Одной из проблем было то, что в то время не было почти никакого понятия о массе бозона Хиггса. Теоретические соображения оставляли открытым очень широкий диапазон где-то между10 ГэВ/ c2 [ 13 ] и1000 ГэВ/ c2 [14] без каких - либо реальных указаний на то, где искать. [1]

Большой электрон-позитронный коллайдер

В ранних исследованиях по планированию Большого электрон-позитронного коллайдера (LEP) в ЦЕРНе бозон Хиггса не играл никакой роли. Фактически, он не упоминается ни в одном из отчетов до 1979 года. [15] Первое подробное исследование, изучающее возможности открытия бозона Хиггса в LEP, появилось в 1986 году. [16] После этого поиск бозона Хиггса прочно занял свое место в программе LEP. [1]

Как следует из названия, Большой электронно-позитронный коллайдер сталкивал электроны с позитронами. Три наиболее важных способа, которыми такое столкновение могло привести к рождению бозона Хиггса, были: [1]

Тот факт, что на LEP не наблюдалось ни одного распада Z-бозона на Хиггс, сразу же означает, что бозон Хиггса, если он существует, должен быть тяжелее Z-бозона (~91 ГэВ/ с2 ). Впоследствии, с каждым последующим повышением энергии LEP, надежда на то, что открытие бозона Хиггса не за горами, возрождалась. [1] Незадолго до запланированного закрытия LEP в 2000 году произошло несколько событий, напоминающих бозон Хиггса с массой ~115 ГэВ/ c2 . Это привело к продлению последнего запуска LEP на несколько месяцев. [17] Но в конечном итоге данные оказались неубедительными и недостаточными для оправдания еще одного запуска после зимних каникул, и было принято трудное решение закрыть и демонтировать LEP, чтобы освободить место для нового Большого адронного коллайдера в ноябре 2000 года. Неубедительные результаты прямого поиска бозона Хиггса на LEP привели к окончательной нижней границе массы Хиггса114,4 ГэВ/ c2 на уровне достоверности 95% . [ 18]

Параллельно с программой прямого поиска LEP провела точные измерения многих наблюдаемых слабых взаимодействий. Эти наблюдаемые чувствительны к значению массы Хиггса через вклады процессов, содержащих петли виртуальных бозонов Хиггса. Это позволило впервые напрямую оценить массу Хиггса примерно100 ± 30 ГэВ/ c2 . [1] Однако эта оценка зависит от условия, что Стандартная модель — это все, что есть, и никакая физика за пределами Стандартной модели не вступает в игру на этих уровнях энергии. Новые физические эффекты могут потенциально существенно изменить эту оценку. [19]

Сверхпроводящий суперколлайдер

Планирование нового мощного коллайдера для исследования новой физики в масштабе >1 ТэВ началось еще в 1983 году. [20] Сверхпроводящий суперколлайдер должен был ускорять протоны в подземном87,1 км кольцевого туннеля недалеко от Далласа, штат Техас, для энергии20 ТэВ каждая. Одной из основных целей этого мегапроекта было обнаружение бозона Хиггса. [1] [21]

В рамках подготовки к этой машине были проведены обширные феноменологические исследования для производства бозонов Хиггса в адронных коллайдерах. [22] Большим недостатком адронных коллайдеров для поиска бозона Хиггса является то, что они сталкиваются с составными частицами, и, как следствие, производят гораздо больше фоновых событий и предоставляют меньше информации о начальном состоянии столкновения. С другой стороны, они обеспечивают гораздо более высокую энергию центра масс, чем лептонные коллайдеры (такие как LEP) аналогичного технологического уровня. Однако адронные коллайдеры также предоставляют другой способ производства бозона Хиггса через столкновение двух глюонов, опосредованное треугольником тяжелых ( верхних или нижних ) кварков. [1]

Однако проект сверхпроводящего суперколлайдера столкнулся с бюджетными проблемами, и в 1993 году Конгресс принял решение закрыть проект, несмотря на то, что 2 миллиарда долларов уже были потрачены. [1]

Теватрон

Кольца Теватрона (на заднем плане) и Главного инжектора

1 марта 2001 года коллайдер протонов и антипротонов Теватрон в Фермилабе недалеко от Чикаго начал свой второй запуск. После первого запуска (1992–1996), в ходе которого коллайдер открыл верхний кварк, Теватрон был закрыт для проведения значительных модернизаций, направленных на повышение потенциала обнаружения бозона Хиггса; энергии протонов и антипротонов были увеличены до0,98 ТэВ , а число столкновений в секунду было увеличено на порядок (с дальнейшими увеличениями, запланированными по мере продолжения работы). Даже с обновлениями Tevatron не гарантировал, что найдет Хиггс. Если бы Хиггс был слишком тяжелым (>180 ГэВ ), то столкновения не имели бы достаточно энергии для создания бозона Хиггса. Если бы он был слишком легким (<140 ГэВ ), то Хиггс в основном распадался бы на пары b-кварков — сигнал, который был бы заглушен фоновыми событиями, и Теватрон не производил бы достаточно столкновений, чтобы отфильтровать статистику. Тем не менее, Теватрон был в то время единственным действующим коллайдером частиц, который был достаточно мощным, чтобы иметь возможность искать частицу Хиггса. [23]

Эксплуатация планировалась до тех пор, пока Теватрон не сможет больше конкурировать с Большим адронным коллайдером. [23] Эта точка была достигнута 30 сентября 2011 года, когда Теватрон был выключен. [24] В своих окончательных анализах коллаборации двух детекторов на Теватроне ( CDF и DØ ) сообщают, что на основе их данных они могут исключить возможность существования бозона Хиггса с массой между100 ГэВ / c2 и103 ГэВ/ c 2 и между147 ГэВ / c2 и180 ГэВ/ c 2 на уровне достоверности 95%. Кроме того, они обнаружили избыток событий, которые могли быть от бозона Хиггса в диапазоне 115–140 ГэВ/ c2 . Однако значимость статистики считается слишком низкой, чтобы основывать на ней какие-либо выводы. [ 25]

22 декабря 2011 года коллаборация DØ также сообщила об ограничениях на бозон Хиггса в рамках Минимальной суперсимметричной стандартной модели, расширения Стандартной модели. Столкновения протона с антипротоном (p p ) с энергией центра масс 1,96 ТэВ позволили им установить верхний предел для рождения бозона Хиггса в рамках MSSM в диапазоне от 90 до 300 ГэВ, и исключая tan β  > 20–30 для масс бозона Хиггса ниже 180 ГэВ ( tan β — отношение двух значений вакуумного ожидания дублета Хиггса). [26]

Большой адронный коллайдер

Полная эксплуатация LHC была отложена на 14 месяцев с момента первых успешных испытаний 10 сентября 2008 года до середины ноября 2009 года [27] [28] после события срыва магнита через девять дней после первых испытаний, в результате которого было повреждено более 50 сверхпроводящих магнитов и загрязнена вакуумная система. [29] Причиной срыва было неисправное электрическое соединение, и ремонт занял несколько месяцев; [30] [31] также были модернизированы системы обнаружения электрических неисправностей и быстрого управления срывом.

Сбор и анализ данных в поисках Хиггса усилились с 30 марта 2010 года, когда LHC начал работать при 7 ТэВ (2 x 3,5 ТэВ) . [32] Предварительные результаты экспериментов ATLAS и CMS на LHC по состоянию на июль 2011 года исключили бозон Хиггса Стандартной модели в диапазоне масс 155-190 ГэВ/ c2 [33] и 149-206 ГэВ/ c 2 , [34] соответственно, при 95% CL. Все указанные выше доверительные интервалы были получены с использованием метода CLs .

По состоянию на декабрь 2011 года поиск сузился до приблизительной области 115–130 ГэВ, с особым фокусом около 125 ГэВ, где эксперименты ATLAS и CMS независимо друг от друга сообщили об избытке событий, [35] [36] что означает, что в этом диапазоне энергий было обнаружено большее, чем ожидалось, количество структур частиц, совместимых с распадом бозона Хиггса. Данных было недостаточно, чтобы показать, были ли эти избытки вызваны фоновыми флуктуациями (т. е. случайной случайностью или другими причинами), и их статистическая значимость была недостаточно большой, чтобы сделать выводы или даже формально считаться «наблюдением», но тот факт, что два независимых эксперимента оба показали избытки примерно при одной и той же массе, привел к значительному волнению в сообществе физики элементарных частиц. [37]

Поэтому в конце декабря 2011 года широко ожидалось, что LHC предоставит достаточно данных, чтобы либо исключить, либо подтвердить существование бозона Хиггса Стандартной модели к концу 2012 года, когда будут изучены их данные о столкновениях 2012 года (при энергии 8 ТэВ). [38]

Обновления от двух команд LHC продолжались в течение первой половины 2012 года, при этом предварительные данные декабря 2011 года в основном были подтверждены и доработаны. [39] [40] Обновления также были доступны от команды, анализирующей окончательные данные с Теватрона. [41] Все они продолжали выделять и сужать область 125 ГэВ, показывающую интересные особенности.

2 июля 2012 года коллаборация ATLAS опубликовала дополнительный анализ своих данных 2011 года, за исключением диапазонов масс бозонов от 111,4 ГэВ до 116,6 ГэВ, от 119,4 ГэВ до 122,1 ГэВ и от 129,2 ГэВ до 541 ГэВ. Они наблюдали избыток событий, соответствующих гипотезам массы бозона Хиггса около 126 ГэВ с локальной значимостью 2,9 сигма . [42] В тот же день коллаборации DØ и CDF объявили о дальнейшем анализе, который повысил их уверенность. Значимость избытков при энергиях от 115 до 140 ГэВ теперь была количественно определена как 2,9 стандартных отклонения , что соответствует вероятности 1 из 550 того, что это связано со статистической флуктуацией. Однако это все еще не достигло достоверности в 5 сигм, поэтому для установления открытия были необходимы результаты экспериментов LHC. Они исключили диапазоны масс Хиггса в 100–103 и 147–180 ГэВ. [43] [44]

Открытие нового бозона

22 июня 2012 года ЦЕРН объявил о предстоящем семинаре, посвященном предварительным результатам за 2012 год, [47] [48] и вскоре после этого в СМИ начали распространяться слухи о том, что это будет включать в себя крупное объявление, но было неясно, будет ли это более сильным сигналом или формальным открытием. [49] [50] Спекуляции переросли в «лихорадочный» накал, когда появились сообщения о том, что Питер Хиггс , предложивший частицу, должен был присутствовать на семинаре. [51] [52] 4 июля 2012 года CMS объявила об открытии ранее неизвестного бозона с массой 125,3 ± 0,6 ГэВ/ c2 [45] [46] и ATLAS бозона с массой 126,5 ГэВ/ c2 . [53] [54] Используя комбинированный анализ двух режимов распада (известных как «каналы»), оба эксперимента достигли локальной значимости 5 сигм — или менее 1 на миллион шансов того, что статистическая флуктуация будет настолько сильной. Когда были приняты во внимание дополнительные каналы, значимость CMS составила 4,9 сигм. [45]

Две команды работали независимо друг от друга, то есть они не обсуждали свои результаты друг с другом, что давало дополнительную уверенность в том, что любое общее открытие было подлинным подтверждением частицы. [9] Этот уровень доказательств, подтвержденный независимо двумя отдельными командами и экспериментами, соответствует формальному уровню доказательств, необходимому для объявления подтвержденного открытия новой частицы. ЦЕРН проявил осторожность и заявил только, что новая частица «согласуется» с бозоном Хиггса, но ученые не идентифицировали ее как бозон Хиггса, ожидая дальнейшего сбора и анализа данных. [55]

31 июля коллаборация ATLAS представила дальнейший анализ данных, включая третий канал. [56] Они улучшили значимость до 5,9 сигма и описали это как «наблюдение новой частицы» с массой 126 ± 0,4 (стат.) ± 0,4 (систем) ГэВ/ c2 . Также CMS улучшил значимость до 5 сигма с массой бозона 125,3 ± 0,4 (стат.) ± 0,5 (систем) ГэВ/ c2 . [57]

14 марта 2013 года ЦЕРН подтвердил, что:

«CMS и ATLAS сравнили ряд вариантов спин-четности этой частицы, и все они предпочитают отсутствие спина и четность [два фундаментальных критерия бозона Хиггса, согласующихся со Стандартной моделью]. Это, в сочетании с измеренными взаимодействиями новой частицы с другими частицами, убедительно указывает на то, что это бозон Хиггса». [2]

События 2012 года

2012 (после открытия)

В 2012 году наблюдения были признаны соответствующими тому, что наблюдаемая частица является бозоном Хиггса Стандартной модели. Частица распадается по крайней мере на некоторые из предсказанных каналов. Более того, скорости производства и коэффициенты ветвления для наблюдаемых каналов соответствуют предсказаниям Стандартной модели в пределах экспериментальных неопределенностей. Однако экспериментальные неопределенности все еще оставляли место для альтернативных объяснений. Поэтому было сочтено слишком ранним делать вывод о том, что обнаруженная частица действительно является бозоном Хиггса Стандартной модели. [58]

Дальнейшее подтверждение требовало более точных данных о некоторых характеристиках новой частицы, включая другие каналы ее распада и различные квантовые числа, такие как ее четность. Чтобы обеспечить дальнейший сбор данных, запуск протон-протонного столкновения LHC был продлен на семь недель, отложив запланированное длительное отключение для модернизации в 2013 году. [59]

В ноябре 2012 года на конференции в Токио исследователи заявили, что доказательства, собранные с июля, больше соответствуют базовой Стандартной модели, чем ее альтернативам, с рядом результатов для нескольких взаимодействий, соответствующих предсказаниям этой теории. [60] Физик Мэтт Штрасслер подчеркнул «значительные» доказательства того, что новая частица не является псевдоскалярной частицей с отрицательной четностью (необходимое открытие для бозона Хиггса), «испарение» или отсутствие возросшей значимости для предыдущих намеков на открытия, не относящиеся к Стандартной модели, ожидаемые взаимодействия Стандартной модели с W- и Z-бозонами, отсутствие «значительных новых последствий» за или против суперсимметрии и в целом отсутствие значительных отклонений на сегодняшний день от результатов, ожидаемых для бозона Хиггса Стандартной модели. [61] Однако некоторые виды расширений Стандартной модели также показали бы очень похожие результаты; [62] основываясь на других частицах, которые все еще изучаются долгое время после их открытия, может потребоваться много лет, чтобы узнать наверняка, и десятилетия, чтобы понять частицу, которая была обнаружена. [60] [61]

Преждевременные сообщения СМИ о подтверждении существования бозона Хиггса

В конце 2012 года Time , [63] Forbes , [64] Slate , [65] NPR , [66] и другие [67] ошибочно заявили, что существование бозона Хиггса подтверждено. Многочисленные заявления первооткрывателей в ЦЕРНе и других экспертов с июля 2012 года повторяли, что частица была обнаружена, но пока не подтверждено, что она является бозоном Хиггса. Только в марте 2013 года об этом было объявлено официально. [68] За этим последовало создание документального фильма об охоте. [69]

Хронология экспериментальных доказательств

Все результаты относятся к бозону Хиггса Стандартной модели, если не указано иное.

Статистический анализ

В 2012 году критерий «5 сигм», требуемый учеными LHC, и лежащая в его основе частотная интерпретация вероятности вызвали интерес у некоторых статистиков, особенно байесовцев : «пять стандартных отклонений, предполагая нормальность, означают p-значение около 0,0000005 [...] Полностью ли сообщество физиков элементарных частиц предано частотному анализу?». [82] Однако, поскольку исследования на LHC уже были слишком продвинуты, обсуждение, похоже, не привело к байесовскому повторному анализу данных.

Примечания

  1. ^ Поле Хиггса не отвечает за всю массу, а только за массы элементарных частиц. Например, только около 1% массы барионов (составных частиц, таких как протон и нейтрон ) обусловлено механизмом Хиггса, действующим для создания инвариантной массы кварков . Остальное — это масса, добавленная энергией связи квантовой хромодинамики , которая является суммой кинетических энергий кварков и энергий безмассовых глюонов, опосредующих сильное взаимодействие внутри барионов. Стандартная модель утверждает, что без поля Хиггса элементарные фермионы, такие как кварки и электроны, были бы безмассовыми. [3]

Ссылки

  1. ^ abcdefghij Эллис, Джон; Гайлард, Мэри К.; Нанопулос, Димитрий В. (2012). «Исторический профиль бозона Хиггса». arXiv : 1201.6045 [hep-ph].
  2. ^ ab O'Luanaigh, C. (14 марта 2013 г.). "Новые результаты указывают на то, что новая частица — это бозон Хиггса". ЦЕРН . Получено 09.10.2013 .
  3. ^ Рао, Ачинтья (2 июля 2012 г.). «Почему меня должен волновать бозон Хиггса?». CMS Public Website . CERN . Получено 18 июля 2012 г.
  4. ^ "Бозон Хиггса: эволюция или революция?". LHC Backgrounders . CERN. 13 декабря 2011 г. Получено 18 июля 2012 г.
  5. ^ Гулетт, Марк (15 августа 2012 г.). «Что мы должны знать о частице Хиггса?». Atlas Experiment/CERN. Архивировано из оригинала 13 января 2022 г. . Получено 21 января 2022 г. .
  6. ^ "Знакомство с частицей Хиггса: новые открытия!". Институт физики. Архивировано из оригинала 13 января 2022 года . Получено 21 января 2022 года .
  7. ^ Онийиси, П. (23 октября 2012 г.). «Часто задаваемые вопросы о бозоне Хиггса». Группа ATLAS Техасского университета . Архивировано из оригинала 12 октября 2013 г. Получено 8 января 2013 г.
  8. ^ ab Strassler, M. (12 октября 2012 г.). "The Higgs FAQ 2.0". ProfMattStrassler.com . Архивировано из оригинала 12 октября 2013 г. . Получено 8 января 2013 г. [ В] Почему физики-частицы так заботятся о частице Хиггса? [A] Ну, на самом деле, нет. На самом деле их заботит поле Хиггса , потому что оно так важно. [выделено в оригинале]
  9. ^ abcd Охота за бозоном Хиггса достигает решающего момента
  10. ^ Главная страница Worldwide LHC Computing Grid, 14 ноября 2012 г.: «Глобальное сотрудничество более 170 вычислительных центров в 36 странах... для хранения, распространения и анализа ~25 петабайт (25 миллионов гигабайт) данных, ежегодно генерируемых Большим адронным коллайдером»
  11. ^ Что такое Всемирная вычислительная сеть LHC? (Публичная страница «О нас») Архивировано 04.07.2012 на Wayback Machine 14 ноября 2012 г.: «В настоящее время WLCG состоит из более чем 170 вычислительных центров в 36 странах... В настоящее время WLCG является крупнейшей в мире вычислительной сетью»
  12. ^ ab Эллис, Джон Р.; Гайлард, Мэри К.; Нанопулос, Димитрий В. (1976). "Феноменологический профиль бозона Хиггса". Nucl. Phys. B . 106 : 292. Bibcode :1976NuPhB.106..292E. doi :10.1016/0550-3213(76)90382-5.
  13. ^ Коулмен, Сидней Р.; Вайнберг, Эрик Дж. (1973). «Радиационные поправки как источник спонтанного нарушения симметрии». Physical Review D. 7 ( 6): 1888–1910. arXiv : hep-th/0507214 . Bibcode : 1973PhRvD...7.1888C. doi : 10.1103/PhysRevD.7.1888. S2CID  6898114.
  14. ^ Ли, Бенджамин В.; Куигг, К.; Такер, Х.Б. (1977). «Сила слабых взаимодействий при очень высоких энергиях и масса бозона Хиггса». Physical Review Letters . 38 (16): 883–885. Bibcode : 1977PhRvL..38..883L. doi : 10.1103/PhysRevLett.38.883.
  15. ^ Barbiellini, G.; Bonneaud, G.; et al. (Май 1979). Производство и обнаружение частиц Хиггса на LEP (Технический отчет). DESY 79/27, ECFA/LEP SSG/9/4.
  16. ^ H. Baer; et al. (1986). "Новые частицы" (PDF) . В Ellis, J.; Peccei, RD (ред.). Physics at LEP . CERNReport 86-02 Vol. 1.
  17. ^ "Эксперименты LEP: Проверка Стандартной модели". ЦЕРН. 2008. Получено 24 августа 2012 .
  18. ^ ab W.-M. Yao (2006). "Обзор физики элементарных частиц - Поиски бозонов Хиггса" (PDF) . Journal of Physics G . 33 (1): 1. arXiv : astro-ph/0601168 . Bibcode :2006JPhG...33....1Y. doi :10.1088/0954-3899/33/1/001. S2CID  117958297.
  19. ^ Пескин, Майкл Э.; Уэллс, Джеймс Д. (2001). «Как тяжелый бозон Хиггса может согласовываться с точными измерениями электрослабого взаимодействия?». Physical Review D. 64 ( 9): 093003. arXiv : hep-ph/0101342 . Bibcode : 2001PhRvD..64i3003P. doi : 10.1103/PhysRevD.64.093003. S2CID  5932066.
  20. ^ Wojcicki, S.; Adams, J.; et al. (1983). Отчет Подгруппы 1983 года по новым объектам для Программы США по физике высоких энергий Консультативной группы по физике высоких энергий (Технический отчет). Министерство энергетики США.
  21. ^ Эйхтен, Э.; Хинчлифф, И.; Лейн, К.; Куигг, К. (1984). «Физика суперколлайдера». Обзоры современной физики . 56 (4): 579–707. Бибкод : 1984RvMP...56..579E. doi : 10.1103/RevModPhys.56.579.
  22. ^ Gunion, JF; Haber, HE; ​​Kane, GL; Dawson, S. (1990). Руководство охотника за бозоном Хиггса . Addison-Wesley. ISBN 9780201509359.
  23. ^ ab Womersley (сотрудничество с DØ), Джон (2002). "Эксплуатация и физический потенциал Tevatron Run II" (PDF) . European Physical Journal C. 4S1 ( S1): 12. doi :10.1007/s1010502cs112. S2CID  122177877.
  24. ^ "Tevatron выключается, но анализ продолжается" (пресс-релиз). Fermilab. 13 сентября 2011 г. Получено 25 августа 2012 г.
  25. ^ Сотрудничество CDF, Сотрудничество D0, Новая физика Tevatron, Рабочая группа Хиггса (2012). "Обновленная комбинация поисков CDF и D0 для стандартной модели рождения бозона Хиггса с данными до 10,0 fb-1". arXiv : 1207.0449 [hep-ex].{{cite arXiv}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link) CS1 maint: numeric names: authors list (link)
  26. ^ ab DØ Collaboration (2012). "Поиск бозонов Хиггса минимальной суперсимметричной стандартной модели в столкновениях p p при (√s)=1,96 ТэВ". Physics Letters B . 710 (4–5): 569–577. arXiv : 1112.5431 . Bibcode :2012PhLB..710..569D. doi :10.1016/j.physletb.2012.03.021.
  27. ^ "Руководство ЦЕРН подтверждает новый график перезапуска LHC". Пресс-служба ЦЕРН . 9 февраля 2009 г. Получено 20 ноября 2016 г.
  28. ^ "CERN сообщает о прогрессе в деле перезапуска LHC". Пресс-служба CERN . 19 июня 2009 г. Получено 20 ноября 2016 г.
  29. ^ "Промежуточный сводный отчет по анализу инцидента 19 сентября 2008 года на LHC" (PDF) . ЦЕРН . 15 октября 2008 г. EDMS 973073 . Получено 28.09.2009 .
  30. ^ "CERN публикует анализ инцидента LHC" (пресс-релиз). Пресс-служба CERN. 16 октября 2008 г. Получено 20 ноября 2016 г.
  31. ^ "LHC to restart in 2009" (пресс-релиз). Пресс-служба ЦЕРН. 5 декабря 2008 г. Получено 20 ноября 2016 г.
  32. ^ "CERN Bulletin Issue No. 18–20/2010". Cdsweb.cern.ch. 3 мая 2010 г. Получено 7 декабря 2011 г.
  33. ^ ab "Комбинированные поиски бозона Хиггса Стандартной модели в столкновениях pp при root-s = 7 ТэВ с помощью эксперимента ATLAS на LHC". 24 июля 2011 г. ATLAS-CONF-2011-112.
  34. ^ ab "Поиск стандартной модели бозона Хиггса в pp-столкновениях при sqrt{s}=7 ТэВ". 23 июля 2011 г. CMS-PAS-HIG-11-011.
  35. ^ ab "Эксперимент ATLAS представляет новейший статус поиска Хиггса". ЦЕРН. 13 декабря 2011 г. Архивировано из оригинала 6 января 2012 г. Получено 13 декабря 2011 г.
  36. ^ ab "Поиск CMS бозона Хиггса Стандартной модели в данных LHC за 2010 и 2011 годы". ЦЕРН. 13 декабря 2011 г. Получено 13 декабря 2011 г.
  37. ^ LHC: Бозон Хиггса «возможно, был замечен» – BBC News, 13 декабря 2011 г. – «два эксперимента на LHC обнаружили намёки на наличие бозона Хиггса при одинаковой массе, что вызвало огромное волнение» … «простого факта, что и Atlas, и CMS, похоже, наблюдают всплеск данных при одинаковой массе, было достаточно, чтобы вызвать огромное волнение в сообществе физиков элементарных частиц».
  38. ^ Пресс-релиз ЦЕРН № 25.11, 13 декабря 2011 г.: Эксперименты ATLAS и CMS представляют статус поиска Хиггса – «статистическая значимость недостаточно велика, чтобы сказать что-либо окончательное. На сегодняшний день то, что мы видим, согласуется либо с фоновой флуктуацией, либо с присутствием бозона. Уточненный анализ и дополнительные данные, предоставленные в 2012 году этой великолепной машиной, определенно дадут ответ»
  39. ^ ab ATLAS Collaboration; et al. (2012). "Комбинированный поиск бозона Хиггса Стандартной модели с использованием данных о столкновениях pp с энергией до 4,9 fb-1 при s=7 ТэВ с детектором ATLAS на LHC". Physics Letters B . 710 (1): 49–66. arXiv : 1202.1408 . Bibcode :2012PhLB..710...49A. doi :10.1016/j.physletb.2012.02.044. S2CID  118451345.
  40. ^ ab CMS Collaboration; et al. (2012). "Объединенные результаты поиска стандартной модели бозона Хиггса в pp-столкновениях при s=7 ТэВ". Physics Letters B . 710 (1): 26–48. arXiv : 1202.1488 . Bibcode :2012PhLB..710...26C. doi :10.1016/j.physletb.2012.02.064. S2CID  118551591.
  41. ^ ab "Эксперименты Tevatron сообщают о последних результатах поиска Хиггса". 7 марта 2012 г.
  42. ^ ab ATLAS Collaboration (2 июля 2012 г.). "Комбинированный поиск бозона Хиггса Стандартной модели в столкновениях pp при sqrt(s) = 7 ТэВ с детектором ATLAS". Physical Review D . 86 (3): 032003. arXiv : 1207.0319 . Bibcode :2012PhRvD..86c2003A. doi :10.1103/PhysRevD.86.032003. S2CID  208865656.
  43. ^ ab "Ученые Tevatron объявляют о своих окончательных результатах по частице Хиггса". Пресс-центр Fermilab. 2 июля 2012 г. Получено 2 июля 2012 г.
  44. ^ ab Сотрудничество CDF и D0 (2 июля 2012 г.). «Обновленная комбинация поисков CDF и D0 для стандартной модели рождения бозона Хиггса с объемом данных до 10,0 fb-1». arXiv : 1207.0449 [hep-ex].{{cite arXiv}}: CS1 maint: numeric names: authors list (link)
  45. ^ abcde Тейлор, Лукас (4 июля 2012 г.). «Наблюдение новой частицы с массой 125 ГэВ». CMS Public Website . CERN . Получено 4 июля 2012 г.
  46. ^ Сотрудничество abcd CMS (2012). "Наблюдение нового бозона с массой около 125 ГэВ". CMS-Pas-Hig-12-020 .
  47. ^ "Пресс-конференция: Обновление результатов поиска бозона Хиггса в ЦЕРНе 4 июля 2012 года". Indico.cern.ch. 22 июня 2012 года . Получено 4 июля 2012 года .
  48. ^ "CERN предоставит обновленную информацию о поиске бозона Хиггса". CERN. 22 июня 2012 г. Получено 20 ноября 2016 г.
  49. ^ "Результаты исследования частиц бозона Хиггса могут стать квантовым скачком". Times LIVE. 28 июня 2012 г. Получено 4 июля 2012 г.
  50. ^ ЦЕРН готовится предоставить результаты исследований частиц Хиггса – Australian Broadcasting Corporation – Получено 4 июля 2012 г.
  51. ^ Частица Бога наконец-то обнаружена? Новости о бозоне Хиггса в ЦЕРНе даже расскажут об ученом, в честь которого она названа
  52. ^ Хиггс в пути, теории усложняются
  53. ^ ab "Последние результаты поиска бозона Хиггса с помощью ATLAS". Новости ATLAS . ЦЕРН. 4 июля 2012 г. Архивировано из оригинала 7 июля 2012 г. Получено 4 июля 2012 г.
  54. ^ ab сотрудничество ATLAS (2012). "Наблюдение избытка событий в ходе поиска бозона Хиггса Стандартной модели с помощью детектора ATLAS на Большом адронном коллайдере". Atlas-Conf-2012-093 .
  55. ^ "Эксперименты ЦЕРНа наблюдают частицу, соответствующую долгожданному бозону Хиггса". Пресс-релиз ЦЕРНа. 4 июля 2012 г. Получено 20 ноября 2016 г.
  56. ^ ab сотрудничество ATLAS; et al. (2012). «Наблюдение новой частицы в ходе поиска бозона Хиггса стандартной модели с помощью детектора ATLAS на LHC». Physics Letters B. 716 ( 1): 1–29. arXiv : 1207.7214 . Bibcode : 2012PhLB..716....1A. doi : 10.1016/j.physletb.2012.08.020. S2CID  119169617.
  57. ^ ab CMS collaboration; et al. (2012). «Наблюдение нового бозона с массой 125 ГэВ с помощью эксперимента CMS на LHC». Physics Letters B. 716 ( 1): 30–61. arXiv : 1207.7235 . Bibcode : 2012PhLB..716...30C. doi : 10.1016/j.physletb.2012.08.021.
  58. ^ "Бозоны Хиггса: теория и поиски" (PDF) . PDGLive . Particle Data Group. 12 июля 2012 г. . Получено 15 августа 2012 г. .
  59. ↑ Gillies, James (23 июля 2012 г.). «Протонный запуск LHC 2012 продлен на семь недель». Бюллетень ЦЕРН . Получено 29 августа 2012 г.
  60. ^ ab "Бозон Хиггса ведет себя как и ожидалось". 3 News NZ . 15 ноября 2012 г.
  61. ^ Результаты по Хиггсу в Киото — персональный сайт Штрасслера по физике элементарных частиц.
  62. ^ Сэмпл, Ян (14.11.2012). «Частица Хиггса похожа на болотный бозон Стандартной модели, говорят ученые». The Guardian . Лондон . Получено 15 ноября 2012 г.
  63. ^ "Человек года 2012". Time . 19 декабря 2012.
  64. ^ Кнапп, Алекс. «Открытие бозона Хиггса подтверждено». Forbes . Получено 27 октября 2017 г.
  65. ^ "Бозон Хиггса подтвержден; открытие ЦЕРНа прошло проверку". Slate . 11 сентября 2012 г.
  66. ^ «Год Хиггса и другие крошечные достижения в науке». NPR.org .
  67. ^ «Подтверждено: бозон Хиггса существует». The Sydney Morning Herald .
  68. ^ "Глава AP CERN: Поиски бозона Хиггса могут завершиться к середине года". MSNBC . Associated Press. 2013-01-27 . Получено 20 февраля 2013 г. Рольф Хойер, директор [CERN], сказал, что он уверен, что "к середине года мы будем там".– Интервью AP на Всемирном экономическом форуме, 26 января 2013 г.
  69. ^ Лихорадка частиц - Даже не неправильно math.columbia.edu
  70. ^ T. Aaltonen ( CDF and DØ Collaborations) (2010). "Комбинация поисков Tevatron для стандартной модели бозона Хиггса в режиме распада W + W − ". Physical Review Letters . 104 (6): 61802. arXiv : 1001.4162 . Bibcode : 2010PhRvL.104f1802A. doi : 10.1103/PhysRevLett.104.061802. PMID  20366812. S2CID  7998819.
  71. ^ "Эксперименты Фермилаба сужают допустимый диапазон масс бозона Хиггса". Fermilab . 26 июля 2010 г. Получено 26 июля 2010 г.
  72. ^ Брамфилд, Джефф (2011). «Коллайдер, который кричал «Хиггс»». Nature . 473 (7346): 136–7. Bibcode :2011Natur.473..136B. doi : 10.1038/473136a . PMID  21562534.
  73. ↑ Баттерворт, Джон (24 апреля 2011 г.). «The Guardian, «Слухи о Хиггсе в ATLAS»». Лондон: Guardian . Получено 7 декабря 2011 г.
  74. ^ ab Ринкон, Пол (24 июля 2011 г.). «Хиггсов бозон 'намеки' также наблюдались в лаборатории США». BBC News . Получено 13 декабря 2011 г.
  75. ^ «Комбинированные поиски бозона Хиггса Стандартной модели в столкновениях pp при √s = 7 ТэВ с помощью эксперимента ATLAS на LHC» Заметка ATLAS (24 июля 2011 г.) (pdf) Сотрудничество ATLAS. Получено 26 июля 2011 г.
  76. ^ Гош, Паллаб (22 августа 2011 г.). «Диапазон бозона Хиггса сужается на европейском коллайдере». BBC News . Получено 13 декабря 2011 г.
  77. ^ Сотрудничество CDF и D0; Сотрудничество; Новые явления Теватрона; Рабочая группа Хиггса (27 июля 2011 г.). «Верхние пределы комбинированного CDF и D0 для стандартной модели рождения бозона Хиггса с данными до 8,6 фб-1». arXiv : 1107.5518 [hep-ex].{{cite arXiv}}: CS1 maint: numeric names: authors list (link)
  78. ^ Брамфилд, Джефф (18 ноября 2011 г.). «Охота на Хиггса вступает в эндшпиль». Nature News . Получено 22 ноября 2011 г.
  79. ^ Бозон Хиггса попадает в фокус внимания, говорят ученые (+видео). CSMonitor.com (7 марта 2012 г.). Получено 9 марта 2012 г.
  80. ↑ Лемоник, Майкл Д. (22 февраля 2012 г.) Бозон Хиггса: наконец-то найден?. TIME. Получено 9 марта 2012 г.
  81. ↑ Overbye, Dennis (7 марта 2012 г.). «Данные намека на гипотетическую частицу, ключ к массе во Вселенной». NYT . Получено 7 марта 2012 г.
  82. ^ О'Хаган, Тони (2012). "Higgs Boson–Digest and Discussion" (PDF) . Получено 25 декабря 2014 г.