科学家发现了希格斯玻色子衰变的第一个证据，扩大了我们对神秘量子星空的理解。
2012年，诺贝尔物理学奖获得了一项突破性发现：检测希格斯玻色子，希格斯玻色子是将近50年前由物理学标准模型预测的亚原子粒子。希格斯玻色子的寿命不长，很快会衰减成质量较小的粒子，如两个光子（轻粒子）。
现在，研究人员在瑞士CERN的大型强子对撞机上使用ATLAS和CMS，发现了罕见的希格斯玻色子衰变的证据，其中亚原子粒子衰变成一个光子和两个轻子，这是一种可以带电或中性的基本粒子。（电子和μ子，是一种类似的亚原子粒子，是带电轻子的两个例子。）
具体来说，他们发现了希格斯玻色子可以衰变为一个光子和一对电子，或者一个光子和一对电荷相反的μ子的证据。
使用标准模型，科学家能够预测希格斯玻色子可以衰变为不同的基本粒子，相当“常见”的衰变是两个光子。他们还可以估计希格斯玻色子衰变为不同粒子组合的频率，希格斯玻色子衰变为一个光子和两个轻子的情况尤其罕见。
在这种衰变中，希格斯玻色子的寿命极短，很快就变成了一个光子，而科学家称之为“虚拟光子”。然后，该“虚拟光子”（也称为“壳外光子”）立即变成类似两个轻子的形式。大型强子对撞机ATLAS实验的粒子物理学家James Beacham告诉Space.com，这种“虚拟光子”具有非常小的非零质量，而常规光子则完全没有质量。
Beacham补充说：“这两个轻子使我们的量热计彼此非常接近。”大型强子对撞机的量热仪是一种阻止微粒碰撞产生的微粒的工具。当这些粒子被工具阻止或“吸收”时，科学家可以发现并研究这些粒子。
虽然科学家已经预言希格斯玻色子应该存在这种衰变，但是这种新发现是希格斯玻色子这种非常罕见的衰变模式的第一个暗示。
但是，该小组可能无法直接观察到这种罕见的衰变，直到他们为即将到来的高亮度LHC计划升级设施(该计划将在LHC 3号之后进行)。这项研究使用的数据是在运行2期间收集的，运行2是对撞机的第二个运行期，始于2015年，结束于2018年。Run 3将于2022年3月开始。
ATLAS的一份声明说： “根据高光度LHC计划的大量数据，研究希格斯玻色子稀有现象将成为新的常态。”
通过研究像这样的罕见衰变，研究人员可以探索超越标准模型的新物理学的可能性。比卡姆说：“标准模型解释了我们物理星空的许多事情，但它不包括重力或暗物质。”暗物质不发光，无法直接观察到，被认为构成了已知星空中所有物质的约80％，但科学家尚不清楚它到底是什么。
他说：“我们一直在寻找标准模型的扩展。我们必须找到一个进入我们这个黑暗领域全球的窗口或门户，并进行实验。其中之一可能是希格斯玻色子。” Beacham解释说：“黑暗领域涵盖了超越标准模型的物理学。”
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