近日,《自然》“研究亮点”栏目报道了北京大学物理学院技术物理系教授冒亚军、李强领导的研究团队的最新成果——他们首次观测到双W玻色子与光子(WWγ)这一新型的三玻色子联合产生过程。相关成果日前发表于《物理评论快报》,并被选为编辑推荐论文。
在粒子物理标准模型中,无质量的光子(γ)传播长程的电磁相互作用,而重质量的W和Z玻色子传播短程的弱相互作用。精确测量多玻色子特别是三玻色子联合产生过程,是目前高能物理领域的前沿热点之一。
欧洲核子研究中心的大型强子对撞机是世界上最大、能量最高的粒子加速器,有“上帝粒子”之称的希格斯粒子、新强子态“奇异的五夸克”等均在此被发现。它的数据牵动着全球物理学家的心。
多年来,李强团队紧密追踪大型强子对撞机紧凑缪子线圈探测器,在数据“沙漠”里寻找若隐若现的“宝藏”。终于,他们在2016年至2018年间所收集的数十亿次13TeV质子-质子对撞数据中,以5.6倍标准偏差的统计置信度,首次观测到双W玻色子与光子(WWγ)这一新型的玻色子三重态产生过程。
李强解释,5.6倍标准偏差是与假设不存在三玻色子过程的情况(即空假设)相比,这也意味着数据支持三玻色子过程的存在。三重玻色子是如何产生的?大型强子对撞机紧凑缪子线圈探测器详细记录了这一过程——当被加速到接近光速的高能量质子束迎头相撞时,就会产生三重玻色子。