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大型強子對撞機 (LHC) 的一項激動人心的突破讓科學家們做出了令人難以置信的發現，可能從根本上改變我們對粒子物理學的理解。 自 2012 年希格斯玻色子的重大發現以來，ATLAS 和 CMS 一直在不懈努力，他們聯手尋找了一個非凡現象的第一個誘人證據：希格斯玻色子衰變為 Z 玻色子和光子。
希格斯玻色子，通常被稱為“上帝粒子”，是賦予其他粒子質量的基本粒子。 了解它的特性以及它分解成其他粒子的各種方式對於解開宇宙的奧秘至關重要。 最近觀察到的希格斯玻色子衰變可能為粒子物理學標準模型預測的粒子以外的粒子的存在提供間接證據。 該模型描述了基本粒子及其相互作用。
根據標準模型，如果希格斯玻色子的質量約為 125 億電子伏特，則大約 0,15% 的希格斯玻色子會衰變成 Z 玻色子和光子。 然而，標準模型的擴展提供了替代的衰減率。 因此，衰變率的精確測量是知識的寶庫，揭示了標準模型之外的物理學和神秘的希格斯玻色子的真實本質。
在做出這一革命性發現之前，ATLAS 和 CMS 團隊獨立檢查了從 HAC 的質子對質子碰撞中收集的數據。 他們仔細梳理了碰撞事件，尋找希格斯玻色子衰變為 Z 玻色子和光子的跡象。 他們的策略包括通過衰變成電子對或 μ 子（電子的較重表親）來識別 Z 玻色子，這種情況發生的概率約為 6,6%。
成功的關鍵被科學家們認為是衰變產物總質量分佈中的一個特徵——光滑背景上的一個窄峰。 為了提高靈敏度，團隊根據希格斯玻色子產生過程的特徵對事件進行了分類。 他們使用先進的機器學習技術來區分真實信號和背景噪音。
這種合作極大地提高了他們搜索的統計準確性和覆蓋範圍，從而獲得了第一個令人信服的證據，證明希格斯玻色子衰變為 Z 玻色子和光子。
儘管結果未達到普遍接受的有效觀察 5 個標準差的要求，但該發現具有 3,4 個標準差的統計顯著性。 此外，測得的信號速度比標準模型預測高出 1,9 個標準差，這讓物理學家更加興奮。
這一革命性的發現讓我們離解開宇宙的秘密更近了一步，挑戰了我們目前對粒子物理學的理解。 隨著科學家們通過深入探索粒子相互作用的神秘領域不斷突破人類知識的界限，HAC 正在進行的研究有望獲得更深入的發現。 當我們踏上這段非凡的旅程時，我們期待著下一章的探索，以了解我們存在的基本組成部分。
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