为什么两个希格斯粒子的质量不同?-Betway官网登录_betway88必威体育|必威体育app官网


  • ​在大型强子对撞机的小型介子螺线管勘探金泰希器上看到的希格斯玻色子工作。这次壮田宅宫看是否具有豪宅观的磕碰比普朗克麻城能量低为什么两个希格斯粒子的质量不同?-Betway官网登录_betway88必威体育|必威体育app官网 15个数量级,可是勘探器的精确丈量使咱们能够重现磕碰点发作的工作。尽管每个希格斯玻色子或许都有许多与其他一切希格斯玻色子相同闺中秘术的底子特点,但质量并不是这些粒子的遍及特点之一。

量子物理学最令人困惑的一个方面是它怎么彻底地违背了我ppt布景图们的直觉。假如你拿任何一个安稳的量子粒子,比方电子,你会发现它和一切相似于它的粒子有相同的特点。例如,每个电子都有:

  1. 相同的质量,511 keV/c2,
  2. 相同的电荷,-1.610^-19 C,
  3. 相同的量子自旋,/ 2,

除了电子磁矩等其他固有性质外,它还遵从泡利不相容原理,上下九步行街是被称为正电子的反粒子的物质对应物。这些性质是彻底确认的,即便是在量子国际中,也不像方位和动量这样的物理量,或在多个不同方向上的自旋,丈量一个到必定精度意味着你对另一个的了解不那么精确。

但并不是一切的粒子都像电子。对他们中的一些人来说,就连他们的质量也不行避免地存在不确认性。

  • ​国际的量子实质告知咱们,某些量具有内涵的不确认性,而这些量之间的不确认性是彼此相关的。

从理论家的视点来看,当两个可丈量的、可调查的性质以一种十分特别的方法联络在一同时,量子不确认性就扮演着重要的人物。有些东西是可交流的,有些是不行交流的,这个主意很古怪,或许会让你回想起一些古怪的数学性质或恒等式。可是这个简略的比方或许会帮助您直观地考虑它。

假定你是一个量子粒子,一个科学家来测验你的一些内涵特性。假如科学家首要丈量你的方位,然后丈量你的动量。他们会得龙性到两个答案:首要是方位,然后是动量。现在,晏伟翔幻想科学家依照另一种次序:首要丈量你的动量,然后丈量你的为什么两个希格斯粒子的质量不同?-Betway官网登录_betway88必威体育|必威体育app官网 方位。假如这两个变量交流,不论次序怎么,成果都是相同的。

  • ​这个图表说明了方位和动量之间固有的不确认性联系。当一个人被更精确地了解时,另一个人天生就不太或许被精确地了解。

在经典的宏观国际中,一切变量都是交流的。丈量的次序并不重要,由于不论先丈量方位仍是动量,得到的成果都是相同的。这是由于进行衡量并不影响衡量自身的成果:目标的经典状况便是它自身,不论您是否进行衡量。

可是在量子国际中,丈量的行为能够把你的量子状况从一个不确认的状况转移到一个确认的状况。当变量不交流时,在一对可丈量的量之间就存在着固有的不确认性。假如你丈量一个特定的精度,依据物理行为的实质,另一个实质上变得愈加不确认。尽管咱们一般将其与方位和动量联络起来,但其他成对的变量也显示出这种行为。

  • ​将具有两种或许自旋构型的粒子经过特定类型的磁铁,会导致粒子割裂成正自旋和负自旋状况。

或许最违背直觉的女王作用能够看到,假如中泰证券你把一束电子经过磁场。如为什么两个希格斯粒子的质量不同?-Betway官网登录_betway88必威体育|必威体育app官网 果磁场在x方向上对齐,电子要么在+x方向曲折,要么在-x方向弯rouwen曲,这取决于自旋在x方向上是对齐的仍是反对齐的。

可是工作是这样的:电子的自旋的/ 2,并不只限于在x方向上。咱们的空间有三个维度:x、y和z。假如你从方向+/ 2个电子,然后他们经过在y方向上磁场,你不只会看到这个方向的割裂,但使丈量的行为会损坏在x方向上的信息。丈量一个电子在x轴上的自旋和y轴上的自旋会给你一个十分不同的电子,而不是先在y轴上再在x轴上!

  • ​多个接连的斯特恩-格拉赫试验,依据量子粒子的自旋沿着一个轴割裂,将会在垂直于最近丈量的方向上导致进一步的磁割裂,但不会在同一方向上发作额定的割裂。

“42”和“24”给出的答案或许不太相同,但某些量子算子的确具有这样的性质:它们不进行交流。这一底子且不行避免的性质被称为海森堡不确认性,它发作在恣意两个不行交流变量/算子之间。等数量的角动量在x, y,和z方向,或许像方位(x)和动量(p),这种内涵的不确认性是不容忽视的。

还有许多其他物理量它们之间有相同的不归去来兮确认性联系。咱们称之为共轭变量。包含角动量(L)和角方位(),自由电荷(q)和电压(),这儿的特别的含义——对能量(E)和时刻(t)。

  • ​QCD的可视化演示了由于海森堡的不确认性,粒子/反粒子对怎么在十分短的时刻内跳出量子真空。量子真空之所以风趣,是由于它要求真空空间自身不那么空,而是充满了各种状况的粒子、反粒子和场,这是描绘咱们国际的量子场论所要求的。把这些都放在一同,你会发现空的空间有一个零点能量实际上大于零。

假如你调查一下空祝精隆间自身,你或许会得出结论,里边什么也没有。但在量子层面上,有量子场渗透到一切的空间中,这些场不只存在于零能量下;他们存在能量动摇(E)变大的时刻表你看(t)变短。海森堡测禁绝联系告知你的产品这两个不确认性有必要大于或等于一个有限的数量:/ 2。

当咱们评论一个实在存在的粒子时,假如粒子是安稳的,你就不用忧虑这种能量不确认性。原因很简略:安稳意味着它的寿数是无限的。假如你给无限的生命周期加上有限的不确认性,你不会改动它;把常数加到无量是无关紧要的。可是假如你的粒子是不安稳的,这意味着它的生命周期自身是不确认的(有一个真实的t),那么它的能量(E)有必要确认。

  • ​几年前CMS和ATLAS协作宣告了对希格斯玻色子的第一个5-sigma检测。可是希格斯玻色子在数据中并没有发作一个“尖峰”,而是由于其内涵的质量不确认性而发作了一个扩展的凸起。它的均匀质量值为125 G为什么两个希格斯粒子的质量不同?-Betway官网登录_betway88必威体育|必威体育app官网 eV/c^2,这对理论物理学来说是一个谜,但试验员不用忧虑:它是存在的,咱们能够发明它,现在咱们也能够丈量和研讨它的性质。

现在,想想这个方程决议的不确认性:Et≥/ 2。当你有一个较短的时刻内粒子的日子,t会更小。假如t较小,但Et有必要大于(或等于)某一常数成渝钒钛科技有限公司,那么必定意味着E有必要大。因而,依据爱因斯坦最著名的方程,E = mc^2,这个粒子的质量必定也有一个固有的不确认性。

希格斯玻色子只日子在10^-23秒,并具有一个巨大的E成果:它的质量是不确认中位数~ 1%左右。假如你成龙大冒险发明一个希格斯玻色子,它的质量很简单到达123.4 GeV/c2,就像它的质量能够到达125.9 GeV/c2相同。其他寿数很短、质量很大的粒子,如W或Z玻色子,也有相似的内涵特性:它们的质量也有~2-3%的不确认性。

  • ​丈量到的固有宽度是2.5 GeV,约为总质量的3%。

但最糟糕的是顶夸克。顶夸克是整个规范模型中寿数最短的粒子,均匀寿数只要0.5 yoctosecs,即510^-25 s。当你发明一个顶夸克时,它或许会活到均匀时刻的一半或四分之一,或许两倍或三倍,或许介于两者之间。相同,夸克顶部也会有一个均匀质量,但每个值都遵从钟形曲线散布。

尽管顶夸克的平一转成双均质量或许在173到174 GeV/c2之间,但一些顶夸克的质量或许会低至165 GeV/c2,而另一些则会高于180 GeV/c2。这不是咱们怎么丈量它或咱们的勘探器的约束,顶部夸克质量的这些改动实际上是由粒子改动而来的。换句话说,每个上夸克的质量不用定和它周围的上夸克的质量相同!

  • ​从费米试验室的两个首要协作中,经过丈量各种衰变通道得到的各种顶夸克均匀质量的最佳丈量值。请注意这些巨大的不确认性,以及许多顶夸克看起来要么trail比均匀质量大得多,要么比均匀质量小得多的现实。

当发明一个新的底子粒子时,假如它的生命周期是有限的,而且不是真实安稳的,那么这个粒子所具有的内涵能量必定是不确认的。成果,从字面上看,它的质量与其他彻底相同类型的粒子有着底子的不同。

国际中一切的电子或许都是相同的,但在有限且时间短的生命周期内,咱们能够必定,每一个希格斯玻色子、w玻色子、z玻色子或顶夸克都有其共同的性质,这些性质取决于分配其存在的量子不确认性。每一个这样的粒子都有它自己共同的一组粒子它衰变为,为什么两个希格斯粒子的质量不同?-Betway官网登录_betway88必威体育|必威体育app官网 这些子粒子的分数能量,会对它的方位,动量,角动量有不确认性,为什么两个希格斯粒子的质量不同?-Betway官网登录_betway88必威体育|必威体育app官网 是的,乃至它的能量和质量。

  • ​在大型强子对撞机发动之前,费米试验室的CDF勘探器重建了顶夸克的质量散布,成果表明顶夸克的质量存在较大的不确认性。虽为什么两个希格斯粒子的质量不同?-Betway官网登录_betway88必威体育|必威体育app官网 然这首要是由于勘探器的不确认性形成的,但质量自身存在固有的美援馆不确认性,而这种不确认性正是这个大峰值的一部分。

在这个量子国际中,每一个粒子都有其固有的不确认性,由于许多可丈量的性质是经过丈量萝莉txt自身而改动的,即便丈量的不是你想知道的性质。尽管咱们一般会评论光子或电子的不确认性,但有些粒子也是不安稳的,这意味着它们的寿数不是从它们发作的那一刻就预先决议的。关于这些品种的粒子,它们的固有能量,也便是它们的质量,也是内涵可变的。

尽管咱们或许能够描绘某种特定品种的均匀不安稳粒子的质量,比方希格斯玻色子或顶夸克,但这品种型的每个粒子都有自己共同的价值。量子不确认性现在能够令人信服地扩展到不安稳的底子粒子的剩下能量。在量子国际中,即便是质量自身这样的底子性质也不或许原封不动。

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