顶夸克迄今最精确质量测得 有助科学家在最小尺度上理解宇宙

近日，欧洲核子研究中心的大型强子对撞机（LHC）紧凑渺子线圈（CMS）合作组宣布了一项重要成果。他们对顶夸克的质量进行了迄今为止最精确的测量，误差率仅为0.22%。这一发现对于科学家们对宇宙最小尺度的理解至关重要。夸克是基本粒子的不可分割极限，顶夸克则是已知最重的一种。深入了解顶夸克有助于科学家更好地测试粒子物理学标准模型。特别是当知道W玻色子和希格斯玻色子的质量时，可以根据标准模型预测顶夸克的质量。反过来，利用顶夸克和希格斯玻色子的质量也可以预测W玻色子的质量。宇宙稳定性的认识也与希格斯玻色子和顶夸克的质量密切相关。如果顶夸克的质量稍有变化，从长远来看，宇宙可能会面临不稳定的状态，最终可能在一场类似大爆炸的剧烈事件中消失。为了更精确地测量顶夸克的质量，CMS团队使用了CMS探测器收集的质子-质子对撞数据。他们测量了能够产生一对顶夸克的碰撞事件的五种不同性质，这五种性质都与顶夸克的质量息息相关。通过对CMS数据进行极其精确的校准以及深入了解实验和理论的不确定性及其相互依赖性，该团队得出了与先前测量和标准模型预测相吻合的顶夸克质量数值。这一重大突破展现了人类对宇宙的认知正逐步深入，而这只是开始，CMS合作组表示他们将继续创新方法，对不确定性进行统计处理，并进一步探索更多属性以进一步提高测量精确度。同时期待通过处理CMS探测器在后续年份中获取的数据集，挖掘更多潜在发现。