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1、即将来临的粒子物理突破李淼 中国科学院理论物理研究所Institute of Theoretical Physics CAS 2012.02.228/30/2024什么是粒子物理学？研究物质基本组成部分的基本相互作用的学科。基本粒子的概念随着研究不断改变：质子和中子曾经被认为是基本粒子，现在不是了，夸克、轻子、光子等才是。8/30/2024粒子物理的标准模型：基本单元8/30/2024基本相互作用1、电磁相互作用2、弱相互作用3、强相互作用8/30/2024对称性与Higgs机制电磁相互作用的对称性：色动力学（一代）：8/30/2024弱电相互作用：Higgs机制：Higgs作用量：8/30/
2、2024Higgs势能：8/30/2024对称性破缺：Higgs场的三个分量成为W,Z的纵向分量。剩余的一个分量就是著名的Higgs粒子，中性。8/30/2024v8/30/2024Higgs的产生：8/30/2024Higgs探测：有很多办法探测Higgs，最重要的是双光子事件：8/30/2024=2还有很多其他道，如：8/30/2024大型强子对撞机：位置：8/30/20248/30/2024对撞机：8/30/20248/30/20248/30/2024探测对称性破缺以及超出标准模型物理探测器：ATLAS:(AToroidalLHCApparatus)CMS:(CompactMuonSol
3、enoid)8/30/2024ATLAS, 长46米，高25米，重七千吨 8/30/20248/30/2024CMS,长21.5米，高15米，重一万两千多吨 8/30/20248/30/20242月8号结果：ATLAS 4 leptons8/30/20242Z to4 muons8/30/20248/30/2024双光子道最为重要，ATLAS和CMS用的量能器完全不同。ATLAS用液态氩:8/30/2024量能器8/30/20248/30/2024ATLAS综合结果8/30/20248/30/20248/30/2024CMS4轻子结果（无迹象）8/30/2024CMS光子量能器8/30/202
4、48/30/20248/30/2024CMS综合结果：8/30/20248/30/20248/30/2024ATLAS和CMS的综合结果？三月。下面展示PhilipGibbs非官方结果8/30/2024用2011年三分之一数据获得的结果：8/30/20248/30/20248/30/20248/30/20248/30/20248/30/2024理论意义：125GeVHiggs正在标准模型的边界上。2009年12月有人预言，如果引力加标准模型之间其他什么也没有，Higgs质量必须是126GeV(Asymptotic safety of gravity and the Higgs boson ma
5、ss.MikhailShaposhnikov,ChristofWetterich,.Dec2009.12pp.PublishedinPhys.Lett.B683:196-200,2010. )8/30/2024超对称更喜欢低质量的Higgsa是squarkAterm系数，如果a接近6，Higgs质量就接近125GeV。8/30/2024为了保证今年发现Higgs（甚至发现点别的），CERN计划：8/30/20248/30/2024多数理论家期待发现超对称什么是超对称？一种联系玻色子和费米子的对称性。该对称性保证动力学具有对称性，但没有对应的守恒量。8/30/2024直观：8/30/2024具体
6、粒子谱：8/30/20248/30/2024超对称还能产生能够解释暗物质的粒子：最轻的中性超对称粒子8/30/2024有人谣言说LHC上出现了stop的迹象，未得证实。希望2012是一个物理奇迹年！8/30/2024I. Neutrino:A Brief Introduction8/30/20242ndgeneration:,Born:1962inBrookhavenNationalLab&.CERNPartner:muon3rdgeneration:,Born:2000inFermilabPartner:tauon1stgeneration:,Born:1956inSouthCarolina
7、Partner:electronNeutrino family members8/30/2024Neutrino oscillation8/30/2024II. OPERA: Oscillation Project with Emulsion-tRacking ApparatusRef:OPERA,arXiv:1109.4897hep-ex.8/30/2024OPERA neutrino experiment8/30/2024OPERA neutrino experiment8/30/2024OPERA neutrino experiment (blind analysis)8/30/2024
8、OPERA neutrino experiment (final result)8/30/2024Summary of neutrino velocity measurementsOPERAneutrino:apparentlyfasterthanlightSN1987Aneutrino:aboundbrokenbyOPERAFermilabandMINOS:marginallyconsistentwitheitherOPERAorSN1987A8/30/2024需要别的中微子实验证实或证伪例如Fermilab的MINOSFermilab还有多项中微子实验计划，在今后10年到20年精确测量中微子振荡，甚至中微子质量。8/30/2024谢谢大家！8/30/2024
