[科普中国]-探寻希格斯玻色子时间轴

探寻希格斯玻色子时间轴，即希格斯玻色子的探索历史。在本篇文章里，希格斯玻色子简称为“希子”。所有实验结果的“置信水平”都是使用信号置信水平方法计算求得。假若侦测到可能为新粒子的事件数量超过背景数量，则称此为“超额事件”。任何发现新粒子的超额事件必需多过5个标准差才可算为正式发现。假若超额事件多过5个标准差，则侦测错误的机会是百万分之一。

1989年－2009年到公元2000年为止，根据大型电子正子对撞机（LEP）所收集到的数据，标准模型希子的质量下限被设定为114.4GeV，置信水平95%。又在115GeV附近，侦测到一些超额事件。这些事件可以被诠释为质量约为115GeV（稍微大于下限截止值质量）的希子事件，可惜由于事件数量不够，无法做定论。1

2010年2010年7月，经过分析从兆电子伏特加速器（Tevatron）的 CDF侦测器与DØ侦测器得到的数据，排除希子的质量在158–175GeV以内，置信水平95%。1

2011年4月24日，新闻媒体谣传有新发现。5月8日，这些谣言被正式否定。虽然这些谣言并不是空口说瞎话，而是根据非正式、未通过正式检审的结果，但是为了要严谨地遵守实验法则，不能信以为真。

7月24日，分析超环面仪器（ATLAS）的实验数据，排除标准模型希子的质量在155-190GeV以内，置信水平95%；又从紧凑μ子线圈（CMS）得到的实验结果，排除质量在149-206GeV以内，置信水平95%。超环面仪器实验团队在同报告里表示，LHC可能已侦测到希子的踪迹，在低质量值域120−140GeV，侦测到超额事件，大约超过背景数量期望值2.8个标准差。

7月27日，CDF/DØ实验团队发表结果，延伸先前排除值域至156-177GeV，置信水平95%；另外，在值域125-155GeV内，发现少许超额事件（大约1个标准差）。

11月18日，超环面仪器与CMS实验数据的综合分析进一步缩小希子质量的容许值窗为 114–141GeV.

12月13日， 超环面仪器与CMS实验团队分别表示，假若希子存在， 其质量分别限制在值域115–130GeV（超环面仪器）或115–127GeV（CMS﹚以内，置信水平95%。另外，在125GeV附近（超环面仪器）与124GeV附近（CMS）侦测到的超额事件，符合希子存在的讯号，但也符合背景涨落讯号，在经过旁视效应（look-elsewhere effect）修正后，全域统计显著性分别为2.3标准差（超环面仪器）与低于2.0标准差（CMS）。

12月22日，DØ实验团队发表有关最小超对称标准模型（Minimal Supersymmetric Standard Model， MSSM）希子的的最严格限制：对于 90-300 GeV 希子质量，已设定产生MSSM希子的tanβ上限；特别是对于 180 GeV 以下的的希子质量，排除 tanβ>20-30。（tanβ是两个希格斯二重态真空期望值的比率）。1

2012年3月7日，CDF/DØ实验团队表示，在Tevatron的全部数据里，侦测到可以被认为是希子的超额事件，质量在115-135GeV值域，标准差为2.2，对应于可能是统计涨落的或然率是250分之1。这符合超环面仪器与CMS独立获得的结果。这结果排除希子质量在147-179GeV以内，置信水平95%。

7月2日，DØ与CDF实验团队宣布，进一步分析使他们更加有信心。他们排除希子的质量在100-103GeV、147-180GeV以内，置信水平95%。在能量115–140 GeV之间区域，超额事件的显著性差异现在定量为2.9个标准差，这对应于在550次事件中，有一次事件是归咎于统计涨落。这结果仍旧未能达到5个标准差，因此不能够作定论。

7月2日，超环面仪器实验团队发表2011年实验数据分析，排除希子的质量在111.4-116.6GeV、119.4-122.1GeV、129.2-541GeV以内，置信水平95%，又在质量126GeV附近检测出超额事件，标准差为2.9

7月4日，欧洲核子研究组织（CERN）举行专题讨论会与新闻发布会宣布，超环面仪器发现质量为126.5GeV的新玻色子，标准差为4.6。CMS发现质量为125.3±0.6GeV的新玻色子，标准差为4.9；这两个粒子极像希子，但还有待物理学者进一步分析来完全确定两个探测器探测到的粒子是否为希子。

7月31日，CERN的CMS小组和超环面仪器小组分别提交了新的侦测结果的论文，将这种疑似希格斯玻色子的粒子的质量确定为CMS的125.3 GeV/c2（统计误差：±0.4、系统误差：±0.5、标准偏差：5.8）和超环面仪器的126.0 GeV/c2（统计误差：±0.4、系统误差：±0.4、标准偏差：5.9）。2

2013年2013年3月14日，欧洲核子研究组织发布新闻稿表示，先前探测到的新粒子是希格斯玻色子。3

参阅希格斯机制

希格斯场

彼得·希格斯

卡尔·哈庚

汤姆·基博尔

杰拉德·古拉尼

弗朗索瓦·恩格勒

罗伯特·布绕特

本词条内容贡献者为:

王海侠 - 副教授 - 南京理工大学