希格斯玻色子：修订间差异

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|status = 确认<ref name=sciencemag0314>{{cite news|url=http://www.sciencemag.org/news/2013/03/higgs-boson-positively-identified|title=Higgs Boson Positively Identified|publisher=Science|date=2013-03-14|accessdate=2013-03-14|archive-date=2021-03-17|archive-url=https://web.archive.org/web/20210317211245/https://www.sciencemag.org/news/2013/03/higgs-boson-positively-identified|dead-url=no}}</ref><ref name=CERN0314>{{cite news|url=http://home.web.cern.ch/about/updates/2013/03/new-results-indicate-new-particle-higgs-boson|title=New results indicate that new particle is a Higgs boson|publisher=CERN|date=2013-03-14|accessdate=2013-03-14|archive-date=2015-10-20|archive-url=https://web.archive.org/web/20151020000722/http://home.web.cern.ch/about/updates/2013/03/new-results-indicate-new-particle-higgs-boson|dead-url=no}}</ref>
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|theorized =[[弗朗索瓦·恩格勒]]<br />[[罗伯特·布繞特]]<br />[[彼得·希格斯]]<br />[[傑拉德·古拉尼]]<br />[[卡尔·哈庚]]<br />[[湯姆·基博尔]]
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'''希格斯玻色子'''（{{lang-en|Higgs boson}}）是[[标準模型]]裏的一种[[基本粒子]]，是一种[[玻色子]]，[[自旋]]为零，[[宇称]]为正值，不带[[电荷]]、[[色荷]]，极不穩定，生成后会立刻[[衰變]]。希格斯玻色子是[[希格斯场]]的[[量子|量子激发]]。根据[[希格斯機制]]，基本粒子因与希格斯场耦合而獲得質量。假若希格斯玻色子被證实存在，則[[希格斯场]]应该也存在，而[[希格斯機制]]也可被确认为基本无誤。{{noteTag|按照[[規范场论]]，媒介相互作用的基本粒子不能带有質量，但由于[[希格斯機制]]，基本粒子与遍布于宇宙的[[希格斯场]]耦合，因此獲得質量。沒有希格斯场，則原子无法存在，因为电子的質量会變得极微小，会以近光速逃逸出原子的束縛；希格斯场決定了原子的存在，也因此決定了物質，甚至人类的存在。希格斯场的物理性質是当今粒子物理学的中心問題之一。<ref name="OnyisiFAQ">{{cite web|last=Onyisi|first=Peter|title=Higgs boson FAQ|url=https://wikis.utexas.edu/display/utatlas/Higgs+boson+FAQ|publisher=University of Texas ATLAS group|accessdate=2013-01-08|date=2012-10-23|quote=The Higgs field is extremely important in particle physics|archive-date=2013-10-12|archive-url=https://web.archive.org/web/20131012130340/https://wikis.utexas.edu/display/utatlas/Higgs+boson+FAQ|dead-url=yes}}</ref><ref name="strasslerFAQ2">{{cite web|last=Strassler|first=Matt|title=The Higgs FAQ 2.0|url=http://profmattstrassler.com/articles-and-posts/the-higgs-particle/the-higgs-faq-2-0/|publisher=Prof Matt Strassler|accessdate=8 January 2013|date=2012-10-12|quote=[Q] Why do particle physicists care so much about the Higgs particle?<br />[A] Well, actually, they don’t. What they really care about is the Higgs ''field'', because it is ''so'' important. [emphasis in original]|archive-date=2013-10-12|archive-url=https://web.archive.org/web/20131012042637/http://profmattstrassler.com/articles-and-posts/the-higgs-particle/the-higgs-faq-2-0/|dead-url=yes}}</ref><ref name=Gunion/>{{rp|11<!--The central problem today in partical physics is to understand the physics of the Higgs sector-->}}}}<ref name=sciencemag0314/><ref name=CERN0314/><ref name=Griffiths>{{citation| last= Griffiths| first= David|title=Introduction to Elementary Particles|edition=2nd revised| publisher=WILEY-VCH |year=2008|isbn= 978-3-527-40601-2}}</ref>{{rp|401-405}}
'''希格斯玻色子'''（{{lang-en|Higgs boson}}）是[[标準模型]]裏的一种[[基本粒子]]，是一种[[玻色子]]，[[自旋]]为零，[[宇称]]为正值，不带[[电荷]]、[[色荷]]，极不穩定，生成后会立刻[[衰變]]。希格斯玻色子是[[希格斯场]]的[[量子|量子激发]]。根据[[希格斯機制]]，基本粒子因与希格斯场耦合而獲得質量。假若希格斯玻色子被證实存在，則[[希格斯场]]应该也存在，而[[希格斯機制]]也可被确认为基本无誤。{{noteTag|按照[[規范场论]]，媒介相互作用的基本粒子不能带有質量，但由于[[希格斯機制]]，基本粒子与遍布于宇宙的[[希格斯场]]耦合，因此獲得質量。沒有希格斯场，則原子无法存在，因为电子的質量会變得极微小，会以近光速逃逸出原子的束縛；希格斯场決定了原子的存在，也因此決定了物質，甚至人类的存在。希格斯场的物理性質是当今粒子物理学的中心問題之一。<ref name="OnyisiFAQ">{{cite web|last=Onyisi|first=Peter|title=Higgs boson FAQ|url=https://wikis.utexas.edu/display/utatlas/Higgs+boson+FAQ|publisher=University of Texas ATLAS group|accessdate=2013-01-08|date=2012-10-23|quote=The Higgs field is extremely important in particle physics|||}}</ref><ref name="strasslerFAQ2">{{cite web|last=Strassler|first=Matt|title=The Higgs FAQ 2.0|url=http://profmattstrassler.com/articles-and-posts/the-higgs-particle/the-higgs-faq-2-0/|publisher=Prof Matt Strassler|accessdate=8 January 2013|date=2012-10-12|quote=[Q] Why do particle physicists care so much about the Higgs particle?<br />[A] Well, actually, they don’t. What they really care about is the Higgs ''field'', because it is ''so'' important. [emphasis in original]|||}}</ref><ref name=Gunion/>{{rp|11<!--The central problem today in partical physics is to understand the physics of the Higgs sector-->}}}}<ref name=sciencemag0314/><ref name=CERN0314/><ref name=Griffiths>{{citation| last= Griffiths| first= David|title=Introduction to Elementary Particles|edition=2nd revised| publisher=WILEY-VCH |year=2008|isbn= 978-3-527-40601-2}}</ref>{{rp|401-405}}


物理学者用了四十多年時间尋找希格斯玻色子的蹤跡。[[大型强子对撞機]]（LHC）是全世界至今为止最昂贵、最复杂的实驗設施之一，其建成的一个主要任务就是尋找与觀察希格斯玻色子与其它种粒子。<ref name="Strassler article">{{cite web|last=Strassler|first=Matt|title=The Known Particles&nbsp;– If The Higgs Field Were Zero|url=http://profmattstrassler.com/articles-and-posts/particle-physics-basics/the-known-apparently-elementary-particles/the-known-particles-if-the-higgs-field-were-zero/|publisher=Article by Dr Matt Strassler of Rutgers University|accessdate=13 November 2012|date=8 October 2011|quote=The Higgs field: so important it merited an entire experimental facility, the Large Hadron Collider, dedicated to understanding it|archive-date=2021-03-17|archive-url=https://web.archive.org/web/20210317211303/https://profmattstrassler.com/articles-and-posts/particle-physics-basics/the-known-apparently-elementary-particles/the-known-particles-if-the-higgs-field-were-zero/|dead-url=no}}</ref>2012年7月4日，[[欧洲核子研究組織]]（CERN）宣布，LHC的[[緊湊渺子线圈]]（CMS）探测到质量为125.3±0.6GeV的新玻色子（超过背景期望值4.9个标准差），[[超環面儀器]]（ATLAS）测量到质量为126.5GeV的新玻色子（5个标准差），这两种粒子极像希格斯玻色子。<ref name=cern1207/>2013年3月14日，[[欧洲核子研究組織]]发表新聞稿正式宣布，先前探测到的新[[粒子]]暫時被确认是希格斯玻色子，具有零[[自旋]]与偶[[宇称]]，這是希格斯玻色子应该具有的两种基本性質，但有一部分实驗結果不尽符合理论預测，更多数据仍在等待处理与分析。<ref name=sciencemag0314/><ref name=CERN0314/>{{noteTag|2015年12月15日，CERN的两組獨立研究团队分別表示，初步发现新粒子的可能蹤跡。更具体的說， ATLAS与CMS实驗团队，分析13 TeV質子碰撞数据，在双光子谱的750 GeV附近，发现中度超額事件。在之后四个月内，理论学者们寫出超过300篇关于此事件的论文。一些物理学者猜测，假若属实，則新粒子可能是[[超对称粒子]]、由两种奇异[[夸克]]組成的粒子、六倍質量的希格斯玻色子或者是由更大質量粒子衰變后的产物。<ref>{{cite web | url =http://www.nature.com/news/zoo-of-theories-showcased-in-publications-on-lhc-anomaly-1.19757?WT.ec_id=NEWSDAILY-20160420 | title =Zoo of theories showcased in publications on LHC anomaly | last =Castelvecchi | first =Davide | date =10 Apr 2016 | publisher =Nature}}</ref>2016年，通过分析更多数据，物理学者总結，這异常只是统計漲落。<ref>{{cite web
物理学者用了四十多年時间尋找希格斯玻色子的蹤跡。[[大型强子对撞機]]（LHC）是全世界至今为止最昂贵、最复杂的实驗設施之一，其建成的一个主要任务就是尋找与觀察希格斯玻色子与其它种粒子。<ref name="Strassler article">{{cite web|last=Strassler|first=Matt|title=The Known Particles&nbsp;– If The Higgs Field Were Zero|url=http://profmattstrassler.com/articles-and-posts/particle-physics-basics/the-known-apparently-elementary-particles/the-known-particles-if-the-higgs-field-were-zero/|publisher=Article by Dr Matt Strassler of Rutgers University|accessdate=13 November 2012|date=8 October 2011|quote=The Higgs field: so important it merited an entire experimental facility, the Large Hadron Collider, dedicated to understanding it|||}}</ref>2012年7月4日，[[欧洲核子研究組織]]（CERN）宣布，LHC的[[緊湊渺子线圈]]（CMS）探测到质量为125.3±0.6GeV的新玻色子（超过背景期望值4.9个标准差），[[超環面儀器]]（ATLAS）测量到质量为126.5GeV的新玻色子（5个标准差），这两种粒子极像希格斯玻色子。<ref name=cern1207/>2013年3月14日，[[欧洲核子研究組織]]发表新聞稿正式宣布，先前探测到的新[[粒子]]暫時被确认是希格斯玻色子，具有零[[自旋]]与偶[[宇称]]，這是希格斯玻色子应该具有的两种基本性質，但有一部分实驗結果不尽符合理论預测，更多数据仍在等待处理与分析。<ref name=sciencemag0314/><ref name=CERN0314/>{{noteTag|2015年12月15日，CERN的两組獨立研究团队分別表示，初步发现新粒子的可能蹤跡。更具体的說， ATLAS与CMS实驗团队，分析13 TeV質子碰撞数据，在双光子谱的750 GeV附近，发现中度超額事件。在之后四个月内，理论学者们寫出超过300篇关于此事件的论文。一些物理学者猜测，假若属实，則新粒子可能是[[超对称粒子]]、由两种奇异[[夸克]]組成的粒子、六倍質量的希格斯玻色子或者是由更大質量粒子衰變后的产物。<ref>{{cite web | url =http://www.nature.com/news/zoo-of-theories-showcased-in-publications-on-lhc-anomaly-1.19757?WT.ec_id=NEWSDAILY-20160420 | title =Zoo of theories showcased in publications on LHC anomaly | last =Castelvecchi | first =Davide | date =10 Apr 2016 | publisher =Nature}}</ref>2016年，通过分析更多数据，物理学者总結，這异常只是统計漲落。<ref>{{cite web
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| title =Updates from ICHEP: 750 GeV bump (and other things we didn’t find)
| title =Updates from ICHEP: 750 GeV bump (and other things we didn’t find)
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希格斯玻色子是因物理学者[[彼得·希格斯]]而命名。<ref group="註">术语「玻色子」是为了紀念印度物理学者[[萨特延德拉·玻色]]而命名。玻色子的[[自旋]]为整数，其物理行为可以用[[玻色-爱因斯坦统計]]描述，不遵守[[泡利不相容原理]]，即处于單獨一个[[量子態]]上的粒子数目不受限制。</ref>他是于1964年提出希格斯機制的六位物理学者中的一位。2013年10月8日，因为“[[次原子粒子]]質量的[[希格斯機制|生成機制理论]]，促进了人类对這方面的理解，并且最近由[[欧洲核子研究組織]]属下[[大型强子对撞機]]的[[超環面儀器]]及[[緊湊緲子线圈]]探测器发现的[[基本粒子]]證实”，[[弗朗索瓦·恩格勒]]、[[彼得·希格斯]]榮獲2013年[[诺贝尔物理学奖]]。<ref name=nobel>{{cite web | title = The 2013 Nobel Prize in Physics | publisher = Nobel Foundation | url = http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/2013 | accessdate = 2013-10-09 | archive-date = 2013-10-03 | archive-url = https://web.archive.org/web/20131003085935/http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/2013/ | dead-url = no }}</ref>
希格斯玻色子是因物理学者[[彼得·希格斯]]而命名。<ref group="註">术语「玻色子」是为了紀念印度物理学者[[萨特延德拉·玻色]]而命名。玻色子的[[自旋]]为整数，其物理行为可以用[[玻色-爱因斯坦统計]]描述，不遵守[[泡利不相容原理]]，即处于單獨一个[[量子態]]上的粒子数目不受限制。</ref>他是于1964年提出希格斯機制的六位物理学者中的一位。2013年10月8日，因为“[[次原子粒子]]質量的[[希格斯機制|生成機制理论]]，促进了人类对這方面的理解，并且最近由[[欧洲核子研究組織]]属下[[大型强子对撞機]]的[[超環面儀器]]及[[緊湊緲子线圈]]探测器发现的[[基本粒子]]證实”，[[弗朗索瓦·恩格勒]]、[[彼得·希格斯]]榮獲2013年[[诺贝尔物理学奖]]。<ref name=nobel>{{cite web | title = The 2013 Nobel Prize in Physics | publisher = Nobel Foundation | url = http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/2013 | accessdate = 2013-10-09 | | | }}</ref>


== 概述 ==
== 概述 ==
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| quote =The Higgs boson is the visible manifestation of the Higgs field, rather like a wave at the surface of the sea. }}</ref>不僅如此，希格斯機制也可被确认为基本无誤。<ref name="OnyisiFAQ"/>在那時期，雖然還沒有任何直接證据可以證实希格斯粒子存在，由于希格斯機制所給出的準确預测，物理学者认为，希格斯機制极有可能正确无誤。到了1980年代，希格斯粒子的存在与否已成为在粒子物理学裏最重要的[[未解決的物理学問題]]之一。<ref name="Carroll2012"/>{{rp|7-9}}
| quote =The Higgs boson is the visible manifestation of the Higgs field, rather like a wave at the surface of the sea. }}</ref>不僅如此，希格斯機制也可被确认为基本无誤。<ref name="OnyisiFAQ"/>在那時期，雖然還沒有任何直接證据可以證实希格斯粒子存在，由于希格斯機制所給出的準确預测，物理学者认为，希格斯機制极有可能正确无誤。到了1980年代，希格斯粒子的存在与否已成为在粒子物理学裏最重要的[[未解決的物理学問題]]之一。<ref name="Carroll2012"/>{{rp|7-9}}


标準模型明确指出，希子的存在很難證实。与其它粒子相比较，制造希子需要极大的碰撞能量，必須建造超级[[粒子加速器]]来提供這样大的能量，而且，每一次碰撞制造出其它粒子的可能性比制造出希子的可能性大很多，即使希子被制成，它也会非常迅速地[[衰变]]成別的粒子（平均壽命为{{val|1.56|e=-22|u=s}}），因此难以被检测到，只能倚靠辨认与分析衰變产物，才可推断出它们大概是源自于希子，而不是源自于其它粒子。此外，很多其它种衰變过程也会顯示出类似的跡象，這使得尋找希子有如大海撈針。只有依靠先进的超级粒子加速器与精準的探测器，物理学者才可觀测数之不尽的粒子碰撞事件，将獲得的紀錄数据加以分析，尋找出希子的蛛絲马跡，然后再进一步分析，計算希子存在的可能性，确定所得到的結果绝对不是来自偶发事件。<ref name="CERNHiggsFAQ">{{cite web|url=http://cdsweb.cern.ch/journal/CERNBulletin/2012/28/News%20Articles/1459456?ln=en|title=Frequently Asked Questions: The Higgs!|work=The Bulletin|publisher=CERN|accessdate=18 July 2012|archive-date=2012-07-05|archive-url=https://web.archive.org/web/20120705200336/http://cdsweb.cern.ch/journal/CERNBulletin/2012/28/News%20Articles/1459456?ln=en|dead-url=no}}</ref>
标準模型明确指出，希子的存在很難證实。与其它粒子相比较，制造希子需要极大的碰撞能量，必須建造超级[[粒子加速器]]来提供這样大的能量，而且，每一次碰撞制造出其它粒子的可能性比制造出希子的可能性大很多，即使希子被制成，它也会非常迅速地[[衰变]]成別的粒子（平均壽命为{{val|1.56|e=-22|u=s}}），因此难以被检测到，只能倚靠辨认与分析衰變产物，才可推断出它们大概是源自于希子，而不是源自于其它粒子。此外，很多其它种衰變过程也会顯示出类似的跡象，這使得尋找希子有如大海撈針。只有依靠先进的超级粒子加速器与精準的探测器，物理学者才可觀测数之不尽的粒子碰撞事件，将獲得的紀錄数据加以分析，尋找出希子的蛛絲马跡，然后再进一步分析，計算希子存在的可能性，确定所得到的結果绝对不是来自偶发事件。<ref name="CERNHiggsFAQ">{{cite web|url=http://cdsweb.cern.ch/journal/CERNBulletin/2012/28/News%20Articles/1459456?ln=en|title=Frequently Asked Questions: The Higgs!|work=The Bulletin|publisher=CERN|accessdate=18 July 2012|||}}</ref>


再华丽、再精緻的理论，也需要通过实驗加以證实，才会被正式接受，否則只能視为高談大论。物理学者很希望能夠證实希子是否存在。但是，早先從实驗得到的数据只能讓他们判別希子是否可能存在于某个質量值域。为了弥補這不足，[[欧洲核子研究組織]]在[[瑞士]]建成了[[大型强子对撞機]]（LHC）。它是全世界最先进的粒子加速器。它的主要研究目标之一就是證实希子是否存在。<ref name="Strassler article"/><ref name="quigg">{{cite web|author=Chris Quigg|date=February 2008|url=http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=the-coming-revolutions-in-particle-physics&page=3|title=The coming revolutions in particle physics|work=Scientific American|pages=38–45|accessdate=2009-09-28|archive-date=2012-10-10|archive-url=https://web.archive.org/web/20121010054057/http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=the-coming-revolutions-in-particle-physics&page=3|dead-url=no}}</ref>
再华丽、再精緻的理论，也需要通过实驗加以證实，才会被正式接受，否則只能視为高談大论。物理学者很希望能夠證实希子是否存在。但是，早先從实驗得到的数据只能讓他们判別希子是否可能存在于某个質量值域。为了弥補這不足，[[欧洲核子研究組織]]在[[瑞士]]建成了[[大型强子对撞機]]（LHC）。它是全世界最先进的粒子加速器。它的主要研究目标之一就是證实希子是否存在。<ref name="Strassler article"/><ref name="quigg">{{cite web|author=Chris Quigg|date=February 2008|url=http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=the-coming-revolutions-in-particle-physics&page=3|title=The coming revolutions in particle physics|work=Scientific American|pages=38–45|accessdate=2009-09-28|||}}</ref>


2013年，LHC的物理学者已确定发现希子，這发现强烈支持某种希格斯场瀰漫于空间。当今，LHC仍旧在如火如荼地蒐集数据，试图明白希格斯场的性質。<ref name=CERN0314/><ref name="CERN Nov 2012">{{cite web
2013年，LHC的物理学者已确定发现希子，這发现强烈支持某种希格斯场瀰漫于空间。当今，LHC仍旧在如火如荼地蒐集数据，试图明白希格斯场的性質。<ref name=CERN0314/><ref name="CERN Nov 2012">{{cite web
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|issue=47–48
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}}</ref><ref name="dieter July 2012">{{cite news|last=Celeste Biever at [[CERN]]|title=It's a boson! But we need to know if it's the Higgs|url=http://www.newscientist.com/article/dn22029-its-a-boson-but-we-need-to-know-if-its-the-higgs.html|accessdate=9 January 2013|newspaper=NewScientist|date=2012-07-06|archive-date=2015-04-23|archive-url=https://web.archive.org/web/20150423095311/http://www.newscientist.com/article/dn22029-its-a-boson-but-we-need-to-know-if-its-the-higgs.html|dead-url=no}}</ref>
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== 理论发展史 ==
== 理论发展史 ==
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关于規范对称性的自发性破缺的這些劃時代论文，最初并沒有得到学术界的重視，因为大多数物理学者认为，[[規范理论|非阿贝尔規范理论]]是个死胡同，无法被[[重整化]]。1971年，荷兰物理学者[[马丁纽斯·韋尔特曼]]与[[傑拉德·特·胡夫特]]发表了两篇论文，證明杨-米尔斯理论（一种非阿贝尔規范理论）可以被重整化，不论是对于零質量規范玻色子，還是对于带質量規范玻色子。自此以后，物理学者开始接受這些理论，正式将這些理论纳入主流。<ref name=Ellis/>{{rp|5}}
关于規范对称性的自发性破缺的這些劃時代论文，最初并沒有得到学术界的重視，因为大多数物理学者认为，[[規范理论|非阿贝尔規范理论]]是个死胡同，无法被[[重整化]]。1971年，荷兰物理学者[[马丁纽斯·韋尔特曼]]与[[傑拉德·特·胡夫特]]发表了两篇论文，證明杨-米尔斯理论（一种非阿贝尔規范理论）可以被重整化，不论是对于零質量規范玻色子，還是对于带質量規范玻色子。自此以后，物理学者开始接受這些理论，正式将這些理论纳入主流。<ref name=Ellis/>{{rp|5}}


從這些理论孕育出的电弱理论与改善后的标準模型，正确地預测了[[中性流|弱中性流]]、W玻色子、Z玻色子、[[頂夸克]]、[[魅夸克]]，并且準确地計算出其中一些粒子的性質与質量。{{noteTag|name=predictions|搭建于希格斯機制上的电弱理论与标準模型极为成功，這可以從检驗它们对于W玻色子与Z玻色子質量的預测而得知：W玻色子質量預测为80.390 ± 0.018 GeV，测量为80.387 ± 0.019 GeV，Z玻色子質量預测为91.1874 ± 0.0021，测量为91.1876 ± 0.0021 GeV。对于Z玻色子存在的理论預测也被实驗證实。理论給出的其它預测，包括[[中性流|弱中性流]]、[[膠子]]、[[頂夸克]]、[[魅夸克]]，它们的存在都已經过严格实驗核试。}}很多在這领域給出重要贡獻的物理学者后来都獲得了诺贝尔物理学奖与其它享有聲望的奖賞。发表于《[[现代物理评论]]》的一篇1974年文章表示，至今为止，這些理论推导出的答案符合实驗結果，但是，這些理论到底是否正确仍旧无法确定。<ref name="Bernstein 1974">{{cite journal|author=Jeremy Bernstein |title=Spontaneous symmetry breaking, gauge theories, the Higgs mechanism and all that |journal=Reviews of Modern Physics |year=1974 |volume=46 |issue=1 |page=7 |url=http://www.calstatela.edu/faculty/kaniol/p544/rmp46_p7_higgs_goldstone.pdf |accessdate=2012-12-10 |ref=harv |bibcode=1974RvMP...46....7B |doi=10.1103/RevModPhys.46.7 |deadurl=yes |archiveurl=https://web.archive.org/web/20130121121537/http://www.calstatela.edu/faculty/kaniol/p544/rmp46_p7_higgs_goldstone.pdf |archivedate=2013-01-21 }}</ref>{{rp|9,36(footnote),43–44,47}} 权威著作《希格斯狩獵者指南》的作者指明，标準模型擁有驚人的成功。现今，粒子物理学的核心問題就是了解希格斯区的相关理论。<ref>{{cite journal
從這些理论孕育出的电弱理论与改善后的标準模型，正确地預测了[[中性流|弱中性流]]、W玻色子、Z玻色子、[[頂夸克]]、[[魅夸克]]，并且準确地計算出其中一些粒子的性質与質量。{{noteTag|name=predictions|搭建于希格斯機制上的电弱理论与标準模型极为成功，這可以從检驗它们对于W玻色子与Z玻色子質量的預测而得知：W玻色子質量預测为80.390 ± 0.018 GeV，测量为80.387 ± 0.019 GeV，Z玻色子質量預测为91.1874 ± 0.0021，测量为91.1876 ± 0.0021 GeV。对于Z玻色子存在的理论預测也被实驗證实。理论給出的其它預测，包括[[中性流|弱中性流]]、[[膠子]]、[[頂夸克]]、[[魅夸克]]，它们的存在都已經过严格实驗核试。}}很多在這领域給出重要贡獻的物理学者后来都獲得了诺贝尔物理学奖与其它享有聲望的奖賞。发表于《[[现代物理评论]]》的一篇1974年文章表示，至今为止，這些理论推导出的答案符合实驗結果，但是，這些理论到底是否正确仍旧无法确定。<ref name="Bernstein 1974">{{cite journal|author=Jeremy Bernstein |title=Spontaneous symmetry breaking, gauge theories, the Higgs mechanism and all that |journal=Reviews of Modern Physics |year=1974 |volume=46 |issue=1 |page=7 |url=http://www.calstatela.edu/faculty/kaniol/p544/rmp46_p7_higgs_goldstone.pdf |accessdate=2012-12-10 |ref=harv |bibcode=1974RvMP...46....7B |doi=10.1103/RevModPhys.46.7 |||}}</ref>{{rp|9,36(footnote),43–44,47}} 权威著作《希格斯狩獵者指南》的作者指明，标準模型擁有驚人的成功。现今，粒子物理学的核心問題就是了解希格斯区的相关理论。<ref>{{cite journal
| last =Peter
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| first =Higgs
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第176行： 第176行：
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|access-date=2011-07-26
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|archive-url=https://archive.is/20100110134128/http://prl.aps.org/50years/milestones#1964
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}}</ref>2010年，他们又榮獲[[櫻井奖|理论粒子物理学櫻井奖]]。<ref>{{Cite web|url=http://www.aps.org/units/dpf/awards/sakurai.cfm|title=American Physical Society - J. J. Sakurai Prize Winners|accessdate=2011-07-26|archive-date=2017-07-01|archive-url=https://web.archive.org/web/20170701230750/http://www.aps.org/units/dpf/awards/sakurai.cfm|dead-url=yes}}</ref>同年，在他们之间，又发生了一点争執，万一因此獲得[[诺贝尔物理学奖]]，由于每一年只能授予給三位傑出人士，而现在有六位人士做出了关鍵贡獻，到底应该頒发物理学最榮譽的奖給哪三位人士？（結果，[[弗朗索瓦·恩格勒]]和[[彼得·希格斯]]獲得了2013年诺贝尔物理学奖。）
}}</ref>2010年，他们又榮獲[[櫻井奖|理论粒子物理学櫻井奖]]。<ref>{{Cite web|url=http://www.aps.org/units/dpf/awards/sakurai.cfm|title=American Physical Society - J. J. Sakurai Prize Winners|accessdate=2011-07-26|||}}</ref>同年，在他们之间，又发生了一点争執，万一因此獲得[[诺贝尔物理学奖]]，由于每一年只能授予給三位傑出人士，而现在有六位人士做出了关鍵贡獻，到底应该頒发物理学最榮譽的奖給哪三位人士？（結果，[[弗朗索瓦·恩格勒]]和[[彼得·希格斯]]獲得了2013年诺贝尔物理学奖。）


1964年8月，恩格勒团队发表了三頁论文，他们假定存在有复值标量场（即希格斯场），其数值在量子真空裏不等于零，然后使用[[费曼图]]方法演示出規范玻色子怎样獲得質量。恩格勒团队并沒有提到任何关于希子的信息。<ref name="Carroll2012"/>{{rp|221-222}}<ref name=Englert/>稍后，希格斯獨立发表论文概述怎样能夠应用局域規范对称性来迴避戈德斯通定理，他并沒有給出模型明确顯示戈德斯通玻色子被抵銷。<ref>{{cite journal
1964年8月，恩格勒团队发表了三頁论文，他们假定存在有复值标量场（即希格斯场），其数值在量子真空裏不等于零，然后使用[[费曼图]]方法演示出規范玻色子怎样獲得質量。恩格勒团队并沒有提到任何关于希子的信息。<ref name="Carroll2012"/>{{rp|221-222}}<ref name=Englert/>稍后，希格斯獨立发表论文概述怎样能夠应用局域規范对称性来迴避戈德斯通定理，他并沒有給出模型明确顯示戈德斯通玻色子被抵銷。<ref>{{cite journal
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| url =http://arxiv.org/abs/1201.6045
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| accessdate =2012-08-11
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}}</ref>{{rp|4-5}}
}}</ref>{{rp|4-5}}


古拉尼团队论文提到了恩格勒团队与希格斯先前分別獨立发表的论文。古拉尼团队论文是唯一对于整个希格斯機制給出完整分析的论文。這论文也推导出希子的存在，但是希格斯的希子具有質量，而古拉尼团队的希子不具有質量，這結果令人疑問两种希子是否相同。在2009年与2011年发表的两篇论文中，古拉尼解释，在古拉尼团队給出的模型裏，取至最低阶近似，玻色子的質量为零，但是這質量的数值沒有被任何理论限制；取至较高阶，玻色子可以獲得質量。<ref>{{Cite journal | author=G.S. Guralnik | title=The History of the Guralnik, Hagen and Kibble development of the Theory of Spontaneous Symmetry Breaking and Gauge Particles | journal=International Journal of Modern Physics A| year=2009 | volume=24 | issue=14 | pages=2601–2627 | doi=10.1142/S0217751X09045431 | arxiv=0907.3466|bibcode = 2009IJMPA..24.2601G }}</ref><ref>{{cite arxiv |title=Guralnik, G.S. The Beginnings of Spontaneous Symmetry Breaking in Particle Physics. Proceedings of the DPF-2011 Conference, Providence, RI, 8–13 August 2011|date=11 October 2011|eprint=1110.2253v1 |author1=Guralnik |class=physics.hist-ph}}</ref>
古拉尼团队论文提到了恩格勒团队与希格斯先前分別獨立发表的论文。古拉尼团队论文是唯一对于整个希格斯機制給出完整分析的论文。這论文也推导出希子的存在，但是希格斯的希子具有質量，而古拉尼团队的希子不具有質量，這結果令人疑問两种希子是否相同。在2009年与2011年发表的两篇论文中，古拉尼解释，在古拉尼团队給出的模型裏，取至最低阶近似，玻色子的質量为零，但是這質量的数值沒有被任何理论限制；取至较高阶，玻色子可以獲得質量。<ref>{{Cite journal | author=G.S. Guralnik | title=The History of the Guralnik, Hagen and Kibble development of the Theory of Spontaneous Symmetry Breaking and Gauge Particles | journal=International Journal of Modern Physics A| year=2009 | volume=24 | issue=14 | pages=2601–2627 | doi=10.1142/S0217751X09045431 | arxiv=0907.3466|bibcode = 2009IJMPA..24.2601G }}</ref><ref>{{cite arxiv |title=Guralnik, G.S. The Beginnings of Spontaneous Symmetry Breaking in Particle Physics. Proceedings of the DPF-2011 Conference, Providence, RI, 8–13 August 2011|date=11 October 2011|eprint=1110.2253v1 |author1=Guralnik |class=physics.hist-ph}}</ref>


希格斯機制不但解释了規范玻色子怎样獲得質量，還預测這些玻色子与标準模型的[[费米子]]之间的耦合。經过在[[大型正负电子对撞机]]（LEP）和[[SLAC 国家加速器实驗室|史丹佛线性加速器]]（SLAC）做精密测量实驗，很多預测都已經核对證实，因此确认大自然实际存在這一機制。<ref>{{cite web |url=http://lepewwg.web.cern.ch/LEPEWWG/ |title=LEP Electroweak Working Group |accessdate=2011-12-16 |archive-date=2008-04-03 |archive-url=https://web.archive.org/web/20080403130809/http://lepewwg.web.cern.ch/LEPEWWG/ |dead-url=yes }}</ref>但物理学者仍旧不清楚希格斯機制到底是怎样发生，他们希望能從尋找希子所得到的結果獲得一些這方面的證据。
希格斯機制不但解释了規范玻色子怎样獲得質量，還預测這些玻色子与标準模型的[[费米子]]之间的耦合。經过在[[大型正负电子对撞机]]（LEP）和[[SLAC 国家加速器实驗室|史丹佛线性加速器]]（SLAC）做精密测量实驗，很多預测都已經核对證实，因此确认大自然实际存在這一機制。<ref>{{cite web |url=http://lepewwg.web.cern.ch/LEPEWWG/ |title=LEP Electroweak Working Group |accessdate=2011-12-16 |||}}</ref>但物理学者仍旧不清楚希格斯機制到底是怎样发生，他们希望能從尋找希子所得到的結果獲得一些這方面的證据。


== 理论 ==
== 理论 ==
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=== 标準模型希子的性質 ===
=== 标準模型希子的性質 ===
稍微复杂一点，但更实际一点，在[[最小标準模型]]（minimal standard model）裏，希格斯场是复值二重態，是由两个复值标量场，或四个实值标量场組成，其中，两个带有电荷，两个是中性。在這模型裏，還有四个零質量規范玻色子，都是橫场，如同光子一样，具有两个自由度。总合起来，一共有十二个自由度。自发对称性破缺之后，一共有三个規范玻色子会獲得質量、同時各自添加一个縱场，总共有九个自由度，另外還有一个具有两个自由度的零質量規范玻色子，剩下的一个自由度是带質量的希子。三个带質量規范玻色子分別是[[W及Z玻色子|W<sup>+</sup>、W<sup>-</sup>和Z玻色子]]。零質量規范玻色子是光子。<ref name=Gunion>{{citation | last =Gunion | first =John | title =The Higgs Hunter's Guide | publisher =Westview Press | edition =illustrated, reprint | year =2000 | isbn =9780738203058}}</ref>{{rp|1-3}}由于希格斯场是标量场（不会因[[劳侖茲變換]] 而改變），希子不具有[[自旋]]。希子不带电荷，是自己的[[反粒子]]，具有[[CP破坏|CP-偶性]]。<ref name=Griffiths/>{{rp|401-405}}<ref name=Bernardi>{{Citation| last =Bernardi| first =G.| title =Higgs Bosons: Theory and Searches| year =2012| url =http://pdg.lbl.gov/2012/reviews/rpp2012-rev-higgs-boson.pdf| accessdate =2016-03-03| archive-date =2021-03-08| archive-url =https://web.archive.org/web/20210308081640/https://pdg.lbl.gov/2012/reviews/rpp2012-rev-higgs-boson.pdf| dead-url =no}}</ref>{{rp|7,8}}
稍微复杂一点，但更实际一点，在[[最小标準模型]]（minimal standard model）裏，希格斯场是复值二重態，是由两个复值标量场，或四个实值标量场組成，其中，两个带有电荷，两个是中性。在這模型裏，還有四个零質量規范玻色子，都是橫场，如同光子一样，具有两个自由度。总合起来，一共有十二个自由度。自发对称性破缺之后，一共有三个規范玻色子会獲得質量、同時各自添加一个縱场，总共有九个自由度，另外還有一个具有两个自由度的零質量規范玻色子，剩下的一个自由度是带質量的希子。三个带質量規范玻色子分別是[[W及Z玻色子|W<sup>+</sup>、W<sup>-</sup>和Z玻色子]]。零質量規范玻色子是光子。<ref name=Gunion>{{citation | last =Gunion | first =John | title =The Higgs Hunter's Guide | publisher =Westview Press | edition =illustrated, reprint | year =2000 | isbn =9780738203058}}</ref>{{rp|1-3}}由于希格斯场是标量场（不会因[[劳侖茲變換]] 而改變），希子不具有[[自旋]]。希子不带电荷，是自己的[[反粒子]]，具有[[CP破坏|CP-偶性]]。<ref name=Griffiths/>{{rp|401-405}}<ref name=Bernardi>{{Citation| last =Bernardi| first =G.| title =Higgs Bosons: Theory and Searches| year =2012| url =http://pdg.lbl.gov/2012/reviews/rpp2012-rev-higgs-boson.pdf| accessdate =2016-03-03| | | }}</ref>{{rp|7,8}}


标準模型并沒有預测希子的質量。<ref name=atlas-higgs-diagrams>{{cite web|title=Explanatory Figures for the Higgs Boson Exclusion Plots |url=http://atlas.ch/news/2011/simplified-plots.html |work=ATLAS News |publisher=CERN |accessdate=6 July 2012 |deadurl=yes |archiveurl=https://web.archive.org/web/20121007222002/http://www.atlas.ch/news/2011/simplified-plots.html |archivedate=2012-10-07}}</ref>假若質量在115和180 GeV之间，則能量尺度直到[[普朗克尺度]]（10<sup>19</sup> GeV）上限，标準模型都有效。<ref name=Bernardi/>{{rp|7,8}}基于标準模型的一些不令人滿意的性質，許多理论学者认为[[后标準模型]]的新物理会出现于TeV能量尺度。<ref>{{cite conference
标準模型并沒有預测希子的質量。<ref name=atlas-higgs-diagrams>{{cite web|title=Explanatory Figures for the Higgs Boson Exclusion Plots |url=http://atlas.ch/news/2011/simplified-plots.html |work=ATLAS News |publisher=CERN |accessdate=6 July 2012 |||}}</ref>假若質量在115和180 GeV之间，則能量尺度直到[[普朗克尺度]]（10<sup>19</sup> GeV）上限，标準模型都有效。<ref name=Bernardi/>{{rp|7,8}}基于标準模型的一些不令人滿意的性質，許多理论学者认为[[后标準模型]]的新物理会出现于TeV能量尺度。<ref>{{cite conference
|arxiv=1005.1676
|arxiv=1005.1676
|title=Beyond the Standard Model
|title=Beyond the Standard Model
第257行： 第257行：
|at=Sec. 1.2.2}}</ref>现今，学术界有超过一百种不同关于希格斯質量的理论預测。<ref name=Higgs-mass>{{cite arxiv |author=T. Schücker |year=2007 |title=Higgs-mass predictions |class=hep-ph |eprint=0708.3344|pages=pp. 20}}</ref>
|at=Sec. 1.2.2}}</ref>现今，学术界有超过一百种不同关于希格斯質量的理论預测。<ref name=Higgs-mass>{{cite arxiv |author=T. Schücker |year=2007 |title=Higgs-mass predictions |class=hep-ph |eprint=0708.3344|pages=pp. 20}}</ref>


理论而言，希子的質量或許可以间接估計。在标準模型裏，希子会造成一些间接效应。最值得注意的是，希格斯迴路会造成W玻色子質量和Z玻色子質量的小額度修正。通过整体擬合從各个对撞機獲得的精密电弱数据，可以估計希子的質量为{{val|94|+29|-24|u=GeV}}，或小于{{val|152|u=GeV}}，[[希格斯玻色子的实驗探索#统計学术语|置信水平]]95%。<ref name=Bernardi/>{{rp|12-14}}<ref>{{Cite web |url=http://lepewwg.web.cern.ch/LEPEWWG/ |title=The LEP Electroweak Working Group |accessdate=2011-12-16 |archive-date=2008-04-03 |archive-url=https://web.archive.org/web/20080403130809/http://lepewwg.web.cern.ch/LEPEWWG/ |dead-url=yes }}</ref>
理论而言，希子的質量或許可以间接估計。在标準模型裏，希子会造成一些间接效应。最值得注意的是，希格斯迴路会造成W玻色子質量和Z玻色子質量的小額度修正。通过整体擬合從各个对撞機獲得的精密电弱数据，可以估計希子的質量为{{val|94|+29|-24|u=GeV}}，或小于{{val|152|u=GeV}}，[[希格斯玻色子的实驗探索#统計学术语|置信水平]]95%。<ref name=Bernardi/>{{rp|12-14}}<ref>{{Cite web |url=http://lepewwg.web.cern.ch/LEPEWWG/ |title=The LEP Electroweak Working Group |accessdate=2011-12-16 |||}}</ref>


希子可能会与前面提到的标準模型粒子相互作用，但也可能会与詭祕的[[大質量弱相互作用粒子]]相互作用，形成[[暗物質]]，這在近期天文物理学研究领域裏，是很重要的论題。<ref>{{Citation| last = Jackson | first = C.B.| last2 = Servant| first2 = G.| last3 = Shaughnessy| first3 = Gabe| last4 = Tait| first4 = Tim| last5 = Taoso| first5 = Marco| title = Higgs in space!| journal = Journal of Cosmology and Astroparticle Physics| volume = 2010| issue = 4
希子可能会与前面提到的标準模型粒子相互作用，但也可能会与詭祕的[[大質量弱相互作用粒子]]相互作用，形成[[暗物質]]，這在近期天文物理学研究领域裏，是很重要的论題。<ref>{{Citation| last = Jackson | first = C.B.| last2 = Servant| first2 = G.| last3 = Shaughnessy| first3 = Gabe| last4 = Tait| first4 = Tim| last5 = Taoso| first5 = Marco| title = Higgs in space!| journal = Journal of Cosmology and Astroparticle Physics| volume = 2010| issue = 4
第291行： 第291行：
|publisher=CERN
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|accessdate=26 July 2012
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}}</ref>}}最常发生的反应为
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[[File:Higgsdecaywidth.svg|缩略图|右|200px|标準模型所預测的希子[[衰變|衰變寬度]]与質量有关。]]
[[File:Higgsdecaywidth.svg|缩略图|右|200px|标準模型所預测的希子[[衰變|衰變寬度]]与質量有关。]]
[[File:HiggsBR.svg|缩略图|右|200px|标準模型所預测的希子的几种不同衰變模式的[[分支比]]与質量有关。]]
[[File:HiggsBR.svg|缩略图|右|200px|标準模型所預测的希子的几种不同衰變模式的[[分支比]]与質量有关。]]
在[[量子力学]]裏，假若粒子有可能[[衰變]]成一組質量较轻的粒子，則這粒子必会如此衰變。<ref>{{cite web|url=http://www.guardian.co.uk/science/life-and-physics/2012/jun/22/higgs-boson-particlephysics|title=Why does the Higgs decay?|first=Lily|last=Asquith|work=Life and Physics|publisher=The Gaurdian|date=22 June 2012|accessdate=14 August 2012|archive-date=2013-04-19|archive-url=https://web.archive.org/web/20130419180834/http://www.guardian.co.uk/science/life-and-physics/2012/jun/22/higgs-boson-particlephysics|dead-url=no}}</ref>衰變发生的[[機率]]与几种因素有关：質量差值、耦合强度等等。标準模型已将大多数這些因素設定，希子質量是一个例外。假設希子質量为{{val|126|u=GeV}}，則标準模型預测[[平均壽命]]（mean lifetime）大约为{{val|1.6|e=-22|u=秒}}。{{noteTag|name="meanlife"|在[[标準模型]]裏，質量为{{val|126|u=GeV}}的希子，其总衰變寬度預测为{{val|4.21|e=-3|u=GeV}}。<ref name="LHCcrosssections">{{cite journal|title=Handbook of LHC Higgs Cross Sections: 2. Differential Distributions|author=LHC Higgs Cross Section Working Group　|journal=CERN Report 2 (Tables A.1 – A.20)|arxiv=1201.3084|bibcode = 2012 |volume=1201 |year=2012 |page=3084 }}</ref>平均壽命 <math>\tau</math> 与衰變寬度 <math>\Gamma</math> 的关係为 <math>\tau = \hbar/\Gamma</math> ；其中， <math>\hbar</math> 是[[约化普朗克常数]]。}}
在[[量子力学]]裏，假若粒子有可能[[衰變]]成一組質量较轻的粒子，則這粒子必会如此衰變。<ref>{{cite web|url=http://www.guardian.co.uk/science/life-and-physics/2012/jun/22/higgs-boson-particlephysics|title=Why does the Higgs decay?|first=Lily|last=Asquith|work=Life and Physics|publisher=The Gaurdian|date=22 June 2012|accessdate=14 August 2012|||}}</ref>衰變发生的[[機率]]与几种因素有关：質量差值、耦合强度等等。标準模型已将大多数這些因素設定，希子質量是一个例外。假設希子質量为{{val|126|u=GeV}}，則标準模型預测[[平均壽命]]（mean lifetime）大约为{{val|1.6|e=-22|u=秒}}。{{noteTag|name="meanlife"|在[[标準模型]]裏，質量为{{val|126|u=GeV}}的希子，其总衰變寬度預测为{{val|4.21|e=-3|u=GeV}}。<ref name="LHCcrosssections">{{cite journal|title=Handbook of LHC Higgs Cross Sections: 2. Differential Distributions|author=LHC Higgs Cross Section Working Group　|journal=CERN Report 2 (Tables A.1 – A.20)|arxiv=1201.3084|bibcode = 2012 |volume=1201 |year=2012 |page=3084 }}</ref>平均壽命 <math>\tau</math> 与衰變寬度 <math>\Gamma</math> 的关係为 <math>\tau = \hbar/\Gamma</math> ；其中， <math>\hbar</math> 是[[约化普朗克常数]]。}}


由于希子会与每一种「已知」带質量基本粒子相互作用，希子有很多种不同的衰變道。每种衰變道都有其发生的機率，称为[[分支比]]（branching ratio），定义为這种衰變道发生的次数除以总次数。右图展示出，标準模型預测的几种不同衰變模式的分支比与質量之间的关係。
由于希子会与每一种「已知」带質量基本粒子相互作用，希子有很多种不同的衰變道。每种衰變道都有其发生的機率，称为[[分支比]]（branching ratio），定义为這种衰變道发生的次数除以总次数。右图展示出，标準模型預测的几种不同衰變模式的分支比与質量之间的关係。
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| doi =10.1016/j.physrep.2012.02.002
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| access-date =2012-07-26
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}}</ref>[[超对称]]模型（SUSY）是标準模型的一种延伸，属于2HDM模型II。在超对称模型中，[[最小超对称模型]]（MSSM）的希格斯機制产生的希子数量最少。在最小标準模型裏，希子質量基本而言是一个自由参数，只要小于TeV能量尺度就行。在MSSM裏，最轻的CP-偶性的中性希子h<sup>0</sup>的質量上限大约为110-{{val|135|u=GeV}}。假若希子質量在{{val|125|u=GeV}}左右，則MSSM的模型参数会被强列约束。<ref name=Arbey>{{cite journal
}}</ref>[[超对称]]模型（SUSY）是标準模型的一种延伸，属于2HDM模型II。在超对称模型中，[[最小超对称模型]]（MSSM）的希格斯機制产生的希子数量最少。在最小标準模型裏，希子質量基本而言是一个自由参数，只要小于TeV能量尺度就行。在MSSM裏，最轻的CP-偶性的中性希子h<sup>0</sup>的質量上限大约为110-{{val|135|u=GeV}}。假若希子質量在{{val|125|u=GeV}}左右，則MSSM的模型参数会被强列约束。<ref name=Arbey>{{cite journal
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=== 2012年7月4日以前的探索 ===
=== 2012年7月4日以前的探索 ===
最早大規模搜尋希子的实驗設施是[[欧洲核子研究組織]]的[[大型正负电子对撞機]]，它在1990年代开始运作，直到2000年为止，但它并沒有找到希子的确切存在證据，這是因为它的专长是精密测量粒子的性質。{{noteTag|月球繞著地球公轉時，它的引力所造成的潮汐现象，会使得LEP粒子軌道的总长度（~27km）每天延伸或收縮达1mm，這麼微小的差异也能夠被LEP夠测量得到。<ref name="Carroll2012"/>{{rp|63}}}}根据大型正负电子对撞機所收集到的数据，标準模型希子的質量下限被設定为114.4 GeV，置信水平95%。<ref group="註">就在大型正负电子对撞機準備关機之前，曾經探测到一些特別值得注意的超額事件，但由于事件数量不夠，主管單位并沒有将其除役時间延后，因为這会耽擱大型强子对撞機的建造。</ref>這意味著假若希子存在，則它应该会重于{{val|114.4|u=GeV/c2}}。<ref name="Yao 2006">{{cite journal|author=W. M. Yao|year=2006|3=|url=http://pdg.lbl.gov/2006/reviews/higgs_s055.pdf|title=Searches for Higgs Bosons|journal=Journal of Physics G|volume=33|issue=|page=1|arxiv=astro-ph/0601168|bibcode=2006JPhG...33....1Y|doi=10.1088/0954-3899/33/1/001|display-authors=1|author2=<Please add first missing authors to populate metadata.>|ref=harv|access-date=2011-12-18|archive-date=2017-01-27|archive-url=https://web.archive.org/web/20170127020424/http://pdg.lbl.gov/2006/reviews/higgs_s055.pdf|dead-url=yes}}</ref>
最早大規模搜尋希子的实驗設施是[[欧洲核子研究組織]]的[[大型正负电子对撞機]]，它在1990年代开始运作，直到2000年为止，但它并沒有找到希子的确切存在證据，這是因为它的专长是精密测量粒子的性質。{{noteTag|月球繞著地球公轉時，它的引力所造成的潮汐现象，会使得LEP粒子軌道的总长度（~27km）每天延伸或收縮达1mm，這麼微小的差异也能夠被LEP夠测量得到。<ref name="Carroll2012"/>{{rp|63}}}}根据大型正负电子对撞機所收集到的数据，标準模型希子的質量下限被設定为114.4 GeV，置信水平95%。<ref group="註">就在大型正负电子对撞機準備关機之前，曾經探测到一些特別值得注意的超額事件，但由于事件数量不夠，主管單位并沒有将其除役時间延后，因为這会耽擱大型强子对撞機的建造。</ref>這意味著假若希子存在，則它应该会重于{{val|114.4|u=GeV/c2}}。<ref name="Yao 2006">{{cite journal|author=W. M. Yao|year=2006|3=|url=http://pdg.lbl.gov/2006/reviews/higgs_s055.pdf|title=Searches for Higgs Bosons|journal=Journal of Physics G|volume=33|issue=|page=1|arxiv=astro-ph/0601168|bibcode=2006JPhG...33....1Y|doi=10.1088/0954-3899/33/1/001|display-authors=1|author2=<Please add first missing authors to populate metadata.>|ref=harv|access-date=2011-12-18|||}}</ref>


[[费米实驗室]]的[[兆电子伏特加速器]]繼承了先前搜尋希子的任务。1995年，它发现了[[頂夸克]]。为了搜尋希子，設施的功能被大大提升，但這并不能保證兆电子伏特加速器会发现希子。在那時期，它是唯一正在运作中的超级对撞機，[[大型强子对撞機]]正在建造，[[超导超大型加速器]]計画已于1993年取消。历經多年运作，兆电子伏特加速器只能对于更进一步排除希子質量值域做出贡獻，由于能量与[[亮度]]无法与建成的大型强子对撞機競争，于2011年9月30日除役。從分析獲得的实驗数据，兆电子伏特加速器团队排除希子的質量在100-{{val|103|u=GeV}}、147-{{val|180|u=GeV}}以内，[[置信水平]]95%。在能量115–{{val|140|u=GeV}}之间区域，超額事件的统計顯著性为2.5个[[希格斯玻色子的实驗探索#统計学术语|标準差]]，這对应于在550次事件中，有一次事件是歸咎于统計漲落。這結果仍旧未能达到5个标準差，因此不能夠作定论。<!--read conclusion of report--><ref name=tev12>{{cite web
[[费米实驗室]]的[[兆电子伏特加速器]]繼承了先前搜尋希子的任务。1995年，它发现了[[頂夸克]]。为了搜尋希子，設施的功能被大大提升，但這并不能保證兆电子伏特加速器会发现希子。在那時期，它是唯一正在运作中的超级对撞機，[[大型强子对撞機]]正在建造，[[超导超大型加速器]]計画已于1993年取消。历經多年运作，兆电子伏特加速器只能对于更进一步排除希子質量值域做出贡獻，由于能量与[[亮度]]无法与建成的大型强子对撞機競争，于2011年9月30日除役。從分析獲得的实驗数据，兆电子伏特加速器团队排除希子的質量在100-{{val|103|u=GeV}}、147-{{val|180|u=GeV}}以内，[[置信水平]]95%。在能量115–{{val|140|u=GeV}}之间区域，超額事件的统計顯著性为2.5个[[希格斯玻色子的实驗探索#统計学术语|标準差]]，這对应于在550次事件中，有一次事件是歸咎于统計漲落。這結果仍旧未能达到5个标準差，因此不能夠作定论。<!--read conclusion of report--><ref name=tev12>{{cite web
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2010年3月，LHC开始緊鑼密鼓地进行数据搜集与分析。<ref name=cern0503>{{cite web |url=http://cdsweb.cern.ch/journal/CERNBulletin/2010/18/News%20Articles/1262593?ln=en |title='&#39;CERN Bulletin'&#39; Issue No. 18-20/2010 - Monday 3 May 2010 |publisher=Cdsweb.cern.ch |date=3 May 2010 |accessdate=7 December 2011 |archive-date=2018-05-26 |archive-url=https://web.archive.org/web/20180526031456/http://cdsweb.cern.ch/journal/CERNBulletin/2010/18/News+Articles/1262593?ln=en |dead-url=no }}</ref>2011年12月，LHC的两个主要粒子探测器，[[超環面儀器]]（ATLAS）和[[緊湊緲子线圈]]（CMS）的实驗团队，已将希子的可能質量值域縮小至115-130 GeV（ATLAS）与117-127 GeV （CMS）。另外，ATLAS在質量范围125-{{Val|126|u=GeV}}探测到超額事件，统計顯著性为3.6个标準差，CMS在質量范围{{Val|124|u=GeV}}探测到超額事件，统計顯著性为2.6个标準差。<ref name=nature1213>{{cite news |url=http://www.nature.com/news/detectors-home-in-on-higgs-boson-1.9632 |title=Detectors home in on Higgs boson |publisher=Nature News |date=13 December 2011 |accessdate=13 December 2011 |archive-date=2012-07-03 |archive-url=https://web.archive.org/web/20120703135759/http://www.nature.com/news/detectors-home-in-on-higgs-boson-1.9632 |dead-url=no }}</ref>由于[[统計顯著性]]并不夠大，尚无法做結论或甚至正式当作一个觀察事件。但是，两个探测器都獨立地在同样質量附近检测出超額事件，這事实使得粒子物理社团极其振奮，<ref>[http://www.bbc.co.uk/news/science-environment-16158374 LHC: Higgs boson 'may have been glimpsed'&nbsp;– BBC News, 13 December 2011] &nbsp;– ''"two experiments at the LHC see hints of the Higgs at the same mass, fuelling huge excitement"'' ... ''"the simple fact that both Atlas and CMS seem to be seeing a data spike at the same mass has been enough to cause enormous excitement in the particle physics community."''</ref>期望能夠在检驗完畢2012年的碰撞数据之后，于明年年底排除或确认标準模型希子的存在。CMS团队发言人[[吉多•桐迺立]]（Guido Tonelli）表示：「统計顯著性不夠大，无法做定论。直到今天为止，我们所看到的与背景漲落或与玻色子存在相符合。更仔細的分析与這精心打造的巨環在2012年所贡獻出的更多数据必定会給出一个答案。」<ref name="CERN 13 dec 2011">{{cite press|date=13 December 2011|title=ATLAS and CMS experiments present Higgs search status|url=http://press.web.cern.ch/press-releases/2011/12/atlas-and-cms-experiments-present-higgs-search-status|publisher=CERN Press Office|quote=the statistical significance is not large enough to say anything conclusive. As of today what we see is consistent either with a background fluctuation or with the presence of the boson. Refined analyses and additional data delivered in 2012 by this magnificent machine will definitely give an answer|accessdate=14 September 2012|archive-date=2012-12-13|archive-url=https://web.archive.org/web/20121213143159/http://press.web.cern.ch/press-releases/2011/12/atlas-and-cms-experiments-present-higgs-search-status|dead-url=no}}</ref>
2010年3月，LHC开始緊鑼密鼓地进行数据搜集与分析。<ref name=cern0503>{{cite web |url=http://cdsweb.cern.ch/journal/CERNBulletin/2010/18/News%20Articles/1262593?ln=en |title='&#39;CERN Bulletin'&#39; Issue No. 18-20/2010 - Monday 3 May 2010 |publisher=Cdsweb.cern.ch |date=3 May 2010 |accessdate=7 December 2011 |||}}</ref>2011年12月，LHC的两个主要粒子探测器，[[超環面儀器]]（ATLAS）和[[緊湊緲子线圈]]（CMS）的实驗团队，已将希子的可能質量值域縮小至115-130 GeV（ATLAS）与117-127 GeV （CMS）。另外，ATLAS在質量范围125-{{Val|126|u=GeV}}探测到超額事件，统計顯著性为3.6个标準差，CMS在質量范围{{Val|124|u=GeV}}探测到超額事件，统計顯著性为2.6个标準差。<ref name=nature1213>{{cite news |url=http://www.nature.com/news/detectors-home-in-on-higgs-boson-1.9632 |title=Detectors home in on Higgs boson |publisher=Nature News |date=13 December 2011 |accessdate=13 December 2011 |||}}</ref>由于[[统計顯著性]]并不夠大，尚无法做結论或甚至正式当作一个觀察事件。但是，两个探测器都獨立地在同样質量附近检测出超額事件，這事实使得粒子物理社团极其振奮，<ref>[http://www.bbc.co.uk/news/science-environment-16158374 LHC: Higgs boson 'may have been glimpsed'&nbsp;– BBC News, 13 December 2011] &nbsp;– ''"two experiments at the LHC see hints of the Higgs at the same mass, fuelling huge excitement"'' ... ''"the simple fact that both Atlas and CMS seem to be seeing a data spike at the same mass has been enough to cause enormous excitement in the particle physics community."''</ref>期望能夠在检驗完畢2012年的碰撞数据之后，于明年年底排除或确认标準模型希子的存在。CMS团队发言人[[吉多•桐迺立]]（Guido Tonelli）表示：「统計顯著性不夠大，无法做定论。直到今天为止，我们所看到的与背景漲落或与玻色子存在相符合。更仔細的分析与這精心打造的巨環在2012年所贡獻出的更多数据必定会給出一个答案。」<ref name="CERN 13 dec 2011">{{cite press|date=13 December 2011|title=ATLAS and CMS experiments present Higgs search status|url=http://press.web.cern.ch/press-releases/2011/12/atlas-and-cms-experiments-present-higgs-search-status|publisher=CERN Press Office|quote=the statistical significance is not large enough to say anything conclusive. As of today what we see is consistent either with a background fluctuation or with the presence of the boson. Refined analyses and additional data delivered in 2012 by this magnificent machine will definitely give an answer|accessdate=14 September 2012|||}}</ref>


=== 发现新玻色子 ===
=== 发现新玻色子 ===
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2012年6月22日，[[欧洲核子研究組織]]发表聲明，将要召开专題討论会与新聞发布会，報告关于尋找希子的最新研究結果。<ref name="autogenerated1">{{cite web |url=http://indico.cern.ch/conferenceDisplay.py?confId=196564 |title=Press Conference: Update on the search for the Higgs boson at CERN on 4 July 2012 |publisher=Indico.cern.ch |date=22 June 2012 |accessdate=4 July 2012 |archive-date=2012-07-21 |archive-url=https://web.archive.org/web/20120721025910/https://indico.cern.ch/conferenceDisplay.py?confId=196564 |dead-url=yes }}</ref><ref name="autogenerated2">{{cite news|url=http://press.web.cern.ch/press/PressReleases/Releases2012/PR16.12E.html|title=CERN to give update on Higgs search|publisher=CERN|date=22 June 2012|accessdate=2 July 2011|deadurl=yes|archiveurl=https://web.archive.org/web/20120624211614/http://press.web.cern.ch/press/PressReleases/Releases2012/PR16.12E.html|archivedate=2012年6月24日}}</ref>不消一刻，謠言传遍了新聞媒体，記者们与一些物理学者紛紛猜测欧洲核子研究組織是否会正式宣布證实希子存在。<ref name="timeslive1">{{cite web |url=http://www.timeslive.co.za/scitech/2012/06/28/higgs-boson-particle-results-could-be-a-quantum-leap |title=Higgs boson particle results could be a quantum leap |publisher=Times LIVE |date=28 June 2012 |accessdate=4 July 2012 |archive-date=2012-07-04 |archive-url=https://web.archive.org/web/20120704142852/http://www.timeslive.co.za/scitech/2012/06/28/higgs-boson-particle-results-could-be-a-quantum-leap |dead-url=no }}</ref><ref>[http://www.abc.net.au/news/2012-07-04/cern-prepares-to-deliver-higgs-particle-findings/4108622 CERN prepares to deliver Higgs particle findings] &nbsp;– Australian Broadcasting Corporation&nbsp;– Retrieved 4 July 2012.</ref>
2012年6月22日，[[欧洲核子研究組織]]发表聲明，将要召开专題討论会与新聞发布会，報告关于尋找希子的最新研究結果。<ref name="autogenerated1">{{cite web |url=http://indico.cern.ch/conferenceDisplay.py?confId=196564 |title=Press Conference: Update on the search for the Higgs boson at CERN on 4 July 2012 |publisher=Indico.cern.ch |date=22 June 2012 |accessdate=4 July 2012 |||}}</ref><ref name="autogenerated2">{{cite news|url=http://press.web.cern.ch/press/PressReleases/Releases2012/PR16.12E.html|title=CERN to give update on Higgs search|publisher=CERN|date=22 June 2012|accessdate=2 July 2011|||}}</ref>不消一刻，謠言传遍了新聞媒体，記者们与一些物理学者紛紛猜测欧洲核子研究組織是否会正式宣布證实希子存在。<ref name="timeslive1">{{cite web |url=http://www.timeslive.co.za/scitech/2012/06/28/higgs-boson-particle-results-could-be-a-quantum-leap |title=Higgs boson particle results could be a quantum leap |publisher=Times LIVE |date=28 June 2012 |accessdate=4 July 2012 |||}}</ref><ref>[http://www.abc.net.au/news/2012-07-04/cern-prepares-to-deliver-higgs-particle-findings/4108622 CERN prepares to deliver Higgs particle findings] &nbsp;– Australian Broadcasting Corporation&nbsp;– Retrieved 4 July 2012.</ref>


7月4日，欧洲核子研究組織举行专題討论会与新闻发布会宣布，緊湊緲子线圈发现质量为{{val|125.3|0.6|ul=GeV}}的新玻色子，标准差为4.9；<ref name=cms1207 /><ref name=cms1207b>{{Cite journal|author=CMS collaboration|title=Observation of a new boson with a mass near 125 GeV|journal=CMS-PAS-HIG-12-020|Volume=|issue=|pages=|doi=|date=2012|arxiv=|url=http://cdsweb.cern.ch/record/1460438|access-date=2012-07-12|archive-date=2021-02-09|archive-url=https://web.archive.org/web/20210209190834/http://cdsweb.cern.ch/record/1460438|dead-url=no}}</ref>超環面儀器发现质量为126.5GeV的新玻色子标准差为4.6。<ref name=atlas1207 /><ref name=atlas1207c>{{Cite journal|author=ATLAS collaboration|title=Observation of an Excess of Events in the Search for the Standard Model Higgs boson with the ATLAS detector at the LHC|journal=ATLAS-CONF-2012-093|Volume=|issue=|pages=|doi=|date=2012|arxiv=|url=http://cdsweb.cern.ch/record/1460439|access-date=2012-07-12|archive-date=2020-12-14|archive-url=https://web.archive.org/web/20201214124639/http://cdsweb.cern.ch/record/1460439|dead-url=no}}</ref>物理学者认为这两个粒子可能就是希子。欧洲核子研究組織的所长说：“从一个外行人的角度来说，我们已经发现希子了；但从一个内行人的角度来说，我们还需要更多的数据。”<ref name=cern1207>{{cite news |url=http://press.web.cern.ch/press-releases/2012/07/cern-experiments-observe-particle-consistent-long-sought-higgs-boson |title=CERN experiments observe particle consistent with long-sought Higgs boson |publisher=CERN |date=4 July 2012 |accessdate=4 July 2012 |archive-date=2012-10-29 |archive-url=https://web.archive.org/web/20121029135735/http://press.web.cern.ch/press-releases/2012/07/cern-experiments-observe-particle-consistent-long-sought-higgs-boson |dead-url=no }}</ref>
7月4日，欧洲核子研究組織举行专題討论会与新闻发布会宣布，緊湊緲子线圈发现质量为{{val|125.3|0.6|ul=GeV}}的新玻色子，标准差为4.9；<ref name=cms1207 /><ref name=cms1207b>{{Cite journal|author=CMS collaboration|title=Observation of a new boson with a mass near 125 GeV|journal=CMS-PAS-HIG-12-020|Volume=|issue=|pages=|doi=|date=2012|arxiv=|url=http://cdsweb.cern.ch/record/1460438|access-date=2012-07-12|||}}</ref>超環面儀器发现质量为126.5GeV的新玻色子标准差为4.6。<ref name=atlas1207 /><ref name=atlas1207c>{{Cite journal|author=ATLAS collaboration|title=Observation of an Excess of Events in the Search for the Standard Model Higgs boson with the ATLAS detector at the LHC|journal=ATLAS-CONF-2012-093|Volume=|issue=|pages=|doi=|date=2012|arxiv=|url=http://cdsweb.cern.ch/record/1460439|access-date=2012-07-12|||}}</ref>物理学者认为这两个粒子可能就是希子。欧洲核子研究組織的所长说：“从一个外行人的角度来说，我们已经发现希子了；但从一个内行人的角度来说，我们还需要更多的数据。”<ref name=cern1207>{{cite news |url=http://press.web.cern.ch/press-releases/2012/07/cern-experiments-observe-particle-consistent-long-sought-higgs-boson |title=CERN experiments observe particle consistent with long-sought Higgs boson |publisher=CERN |date=4 July 2012 |accessdate=4 July 2012 |||}}</ref>


一旦将其它种类的緊湊緲子线圈相互作用纳入計算，<ref name=cms1207 />這两个实驗达到局部[[统計顯著性]]5个[[希格斯玻色子的实驗探索#统計学术语|标準差]]──錯誤機率低于百万分之一。在新闻发布之前很长一段時间，两个团队彼此之间不能互通訊息，這样才能确保每一个团队得到的結果不会受到另一个团队的影響而发生任何偏差，這也可以讓两个团队各自獨立得到的研究結果可以彼此相互核对。<ref name="msnbc-discovery">{{cite news|url=http://www.msnbc.msn.com/id/47783507/ns/technology_and_science-science/t/hunt-higgs-boson-hits-key-decision-point|title=The hunt for the Higgs boson hits key decision point|publisher=MSNBC|date=2012-06-12|accessdate=2012-09-05|archive-date=2012-06-30|archive-url=https://web.archive.org/web/20120630005146/http://www.msnbc.msn.com/id/47783507/ns/technology_and_science-science/t/hunt-higgs-boson-hits-key-decision-point|dead-url=no}}</ref>
一旦将其它种类的緊湊緲子线圈相互作用纳入計算，<ref name=cms1207 />這两个实驗达到局部[[统計顯著性]]5个[[希格斯玻色子的实驗探索#统計学术语|标準差]]──錯誤機率低于百万分之一。在新闻发布之前很长一段時间，两个团队彼此之间不能互通訊息，這样才能确保每一个团队得到的結果不会受到另一个团队的影響而发生任何偏差，這也可以讓两个团队各自獨立得到的研究結果可以彼此相互核对。<ref name="msnbc-discovery">{{cite news|url=http://www.msnbc.msn.com/id/47783507/ns/technology_and_science-science/t/hunt-higgs-boson-hits-key-decision-point|title=The hunt for the Higgs boson hits key decision point|publisher=MSNBC|date=2012-06-12|accessdate=2012-09-05|||}}</ref>


如此規格的證据，通过两个被隔离团队与实驗的獨立确定，已达到确定发现所需要的正式标準。欧洲核子研究組織的治学態度非常严謹，不愿意引人非议；欧洲核子研究組織表明，新发现的粒子与希子相符，但是物理学者尚未明确地认定這粒子就是希子，仍旧需要更进一步蒐集与分析数据才能夠做定论。<ref name=cern1207 />換句話說，從实驗觀测顯示，新发现的玻色子可能是希子，很多物理学者都认为非常可能是希子，现在已經證实有一个新粒子存在，但仍旧需要更进一步研究這粒子，必需排除這粒子或許不是希子的任何可疑之处。
如此規格的證据，通过两个被隔离团队与实驗的獨立确定，已达到确定发现所需要的正式标準。欧洲核子研究組織的治学態度非常严謹，不愿意引人非议；欧洲核子研究組織表明，新发现的粒子与希子相符，但是物理学者尚未明确地认定這粒子就是希子，仍旧需要更进一步蒐集与分析数据才能夠做定论。<ref name=cern1207 />換句話說，從实驗觀测顯示，新发现的玻色子可能是希子，很多物理学者都认为非常可能是希子，现在已經證实有一个新粒子存在，但仍旧需要更进一步研究這粒子，必需排除這粒子或許不是希子的任何可疑之处。


7月31日，[[欧洲核子研究組織]]的[[緊湊緲子线圈]]小組和[[超環面儀器]]小組分別提交了新的探测結果的论文，将這种疑似希子的粒子的質量确定为緊湊緲子线圈的125.3 GeV（统計誤差：±0.4、系统誤差：±0.5、统計顯著性：5.8个标準差）<ref name=cms1207>{{cite web | url = http://cms.web.cern.ch/news/observation-new-particle-mass-125-gev | title = Observation of a New Particle with a Mass of 125 GeV | first = Lucas | last = Taylor | date = 2012-07-04 | work = CMS Public Website | publisher = CERN | accessdate = 2012-07-05 | archive-date = 2012-07-05 | archive-url = https://web.archive.org/web/20120705040217/http://cms.web.cern.ch/news/observation-new-particle-mass-125-gev | dead-url = no }}</ref><ref name="cms-0731">{{Cite |url=http://arxiv.org/pdf/1207.7235 |title=Observation of a new boson at a mass of 125 GeV with the CMS experiment at the LHC |author=CMS Collaboration |date=31 July 2012 |accessdate=15 August 2012}}</ref>和超環面儀器的126.0 GeV（统計誤差：±0.4、系统誤差：±0.4、统計顯著性：5.9个标準差）。<ref name=atlas1207>{{cite web|title=Latest Results from ATLAS Higgs Search |publisher=ATLAS |url=http://www.atlas.ch/news/2012/latest-results-from-higgs-search.html |date=2012-07-04 |accessdate=2012-07-04 |deadurl=yes |archiveurl=https://web.archive.org/web/20120707132113/http://www.atlas.ch/news/2012/latest-results-from-higgs-search.html |archivedate=2012-07-07 }}</ref><ref name="atlas-0731">{{Cite |url=http://arxiv.org/abs/1207.7214 |title=Observation of a new particle in the search for the Standard Model Higgs boson with the ATLAS detector at the LHC |author=ATLAS Collaboration |date=31 July 2012 |accessdate=15 August 2012 |archive-date=2014-06-27 |archive-url=https://web.archive.org/web/20140627093439/http://arxiv.org/abs/1207.7214 |dead-url=no }}</ref>
7月31日，[[欧洲核子研究組織]]的[[緊湊緲子线圈]]小組和[[超環面儀器]]小組分別提交了新的探测結果的论文，将這种疑似希子的粒子的質量确定为緊湊緲子线圈的125.3 GeV（统計誤差：±0.4、系统誤差：±0.5、统計顯著性：5.8个标準差）<ref name=cms1207>{{cite web | url = http://cms.web.cern.ch/news/observation-new-particle-mass-125-gev | title = Observation of a New Particle with a Mass of 125 GeV | first = Lucas | last = Taylor | date = 2012-07-04 | work = CMS Public Website | publisher = CERN | accessdate = 2012-07-05 | | | }}</ref><ref name="cms-0731">{{Cite |url=http://arxiv.org/pdf/1207.7235 |title=Observation of a new boson at a mass of 125 GeV with the CMS experiment at the LHC |author=CMS Collaboration |date=31 July 2012 |accessdate=15 August 2012}}</ref>和超環面儀器的126.0 GeV（统計誤差：±0.4、系统誤差：±0.4、统計顯著性：5.9个标準差）。<ref name=atlas1207>{{cite web|title=Latest Results from ATLAS Higgs Search |publisher=ATLAS |url=http://www.atlas.ch/news/2012/latest-results-from-higgs-search.html |date=2012-07-04 |accessdate=2012-07-04 |||}}</ref><ref name="atlas-0731">{{Cite |url=http://arxiv.org/abs/1207.7214 |title=Observation of a new particle in the search for the Standard Model Higgs boson with the ATLAS detector at the LHC |author=ATLAS Collaboration |date=31 July 2012 |accessdate=15 August 2012 |||}}</ref>


2013年3月14日，[[欧洲核子研究組織]]发布新聞稿表示，先前探测到的新[[粒子]]是希子。<ref name=sciencemag0314/><ref name=CERN0314/>
2013年3月14日，[[欧洲核子研究組織]]发布新聞稿表示，先前探测到的新[[粒子]]是希子。<ref name=sciencemag0314/><ref name=CERN0314/>
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:"緊湊緲子线圈小組与超環面儀器小組已对這粒子所擁有的自旋、宇称可能会产生的狀況仔細分析比较，這些都指向零自旋与偶宇称（符合标準模型的两个对于希子的基要判据）。這事实，再加上测量到的新粒子与其它粒子彼此之间的相互作用，强烈顯示這就是希子。<ref name="CERN0314" />
:"緊湊緲子线圈小組与超環面儀器小組已对這粒子所擁有的自旋、宇称可能会产生的狀況仔細分析比较，這些都指向零自旋与偶宇称（符合标準模型的两个对于希子的基要判据）。這事实，再加上测量到的新粒子与其它粒子彼此之间的相互作用，强烈顯示這就是希子。<ref name="CERN0314" />


這也是第一个被发现的基本[[标量粒子]]。<ref group="註">标量粒子是一种自旋为零的粒子，這术语出自量子场论，指的是对于[[洛伦兹变换]]的某种變換性質</ref><ref name="WSJ 14 March 2013">{{cite news|last=NAIK|first=GAUTAM|title=New Data Boosts Case for Higgs Boson Find|url=http://online.wsj.com/article/SB10001424127887324077704578359850108689618.html|accessdate=15 March 2013|newspaper=[[Wall Street Journal]]|date=2013-03-14|quote='We've never seen an elementary particle with spin zero,' said Tony Weidberg, a particle physicist at the University of Oxford who is also involved in the CERN experiments|archive-date=2013-10-10|archive-url=https://web.archive.org/web/20131010185900/http://online.wsj.com/article/SB10001424127887324077704578359850108689618.html|dead-url=no}}</ref>以下列出几个检试這125GeV粒子是否为希子的实驗項目：<ref name="strassler nov 2012">{{cite web|last=Strassler|first=Matt|title=Higgs Results at Kyoto|url=http://profmattstrassler.com/2012/11/14/higgs-results-at-kyoto/|work=Of Particular Significance: Conversations About Science with Theoretical Physicist Matt Strassler|publisher=Prof. Matt Strassler's personal particle physics website|accessdate=10 January 2013|date=2012-11-14|archive-date=2021-03-08|archive-url=https://web.archive.org/web/20210308075720/https://profmattstrassler.com/2012/11/14/higgs-results-at-kyoto/|dead-url=no}}</ref><ref name="when higgs">{{cite web|last=Adam Falkowski (writing as 'Jester')|title=When shall we call it Higgs?|url=http://resonaances.blogspot.co.uk/2013/02/when-shall-we-call-it-higgs.html|publisher=Résonaances particle physics blog|accessdate=7 March 2013|date=2013-02-27|archive-date=2017-06-29|archive-url=https://web.archive.org/web/20170629162456/http://resonaances.blogspot.co.uk/2013/02/when-shall-we-call-it-higgs.html|dead-url=no}}</ref>
這也是第一个被发现的基本[[标量粒子]]。<ref group="註">标量粒子是一种自旋为零的粒子，這术语出自量子场论，指的是对于[[洛伦兹变换]]的某种變換性質</ref><ref name="WSJ 14 March 2013">{{cite news|last=NAIK|first=GAUTAM|title=New Data Boosts Case for Higgs Boson Find|url=http://online.wsj.com/article/SB10001424127887324077704578359850108689618.html|accessdate=15 March 2013|newspaper=[[Wall Street Journal]]|date=2013-03-14|quote='We've never seen an elementary particle with spin zero,' said Tony Weidberg, a particle physicist at the University of Oxford who is also involved in the CERN experiments|||}}</ref>以下列出几个检试這125GeV粒子是否为希子的实驗項目：<ref name="strassler nov 2012">{{cite web|last=Strassler|first=Matt|title=Higgs Results at Kyoto|url=http://profmattstrassler.com/2012/11/14/higgs-results-at-kyoto/|work=Of Particular Significance: Conversations About Science with Theoretical Physicist Matt Strassler|publisher=Prof. Matt Strassler's personal particle physics website|accessdate=10 January 2013|date=2012-11-14|||}}</ref><ref name="when higgs">{{cite web|last=Adam Falkowski (writing as 'Jester')|title=When shall we call it Higgs?|url=http://resonaances.blogspot.co.uk/2013/02/when-shall-we-call-it-higgs.html|publisher=Résonaances particle physics blog|accessdate=7 March 2013|date=2013-02-27|||}}</ref>
* 玻色子：只有玻色子才能夠衰變为两个光子。從实驗已觀常到這125GeV粒子能夠衰變为两个光子，因此，這粒子是玻色子。<ref name="dieter July 2012"/>
* 玻色子：只有玻色子才能夠衰變为两个光子。從实驗已觀常到這125GeV粒子能夠衰變为两个光子，因此，這粒子是玻色子。<ref name="dieter July 2012"/>
* 零自旋：這可以從检驗衰變模式證实。在初始发现之時，觀察到125GeV粒子衰變为两个光子，根据[[朗道-杨定理|对称性定律]]，可以排除自旋为1，剩下两个候选自旋为0或2。這決定于衰變产物的运动軌道是否有嗜好方向，假若沒有，則自旋为0，否則，自旋为2。2013年3月，125GeV粒子的自旋正式确认为0。<ref name="CERN0314" /><ref name="dieter July 2012"/>
* 零自旋：這可以從检驗衰變模式證实。在初始发现之時，觀察到125GeV粒子衰變为两个光子，根据[[朗道-杨定理|对称性定律]]，可以排除自旋为1，剩下两个候选自旋为0或2。這決定于衰變产物的运动軌道是否有嗜好方向，假若沒有，則自旋为0，否則，自旋为2。2013年3月，125GeV粒子的自旋正式确认为0。<ref name="CERN0314" /><ref name="dieter July 2012"/>
* 偶宇称（正宇称）：從研究衰變产物运动軌道的角度，可以查得到底是偶宇称還是奇宇称。有些理论主张，可能存在有[[膺标量]]（pseudoscalar ）希子，這种粒子擁有奇宇称。2013年3月，125GeV粒子的宇称暫時确认为正宇称。<ref name="CERN0314" /><ref>{{cite web | title =New boson's mirror image looks like the Higgs | work =Cern Courier | date =Jan 28, 2013 | url =http://cerncourier.com/cws/article/cern/52021 | access-date =2013-10-27 | archive-date =2018-06-14 | archive-url =https://web.archive.org/web/20180614214820/http://cerncourier.com/cws/article/cern/52021 | dead-url =no }}</ref>排除零自旋奇宇称假說，置信水平超过99.9%。<ref name=CMS_spin_parity>{{cite journal| author = CMS Collaboration| date = February 2013
* 偶宇称（正宇称）：從研究衰變产物运动軌道的角度，可以查得到底是偶宇称還是奇宇称。有些理论主张，可能存在有[[膺标量]]（pseudoscalar ）希子，這种粒子擁有奇宇称。2013年3月，125GeV粒子的宇称暫時确认为正宇称。<ref name="CERN0314" /><ref>{{cite web | title =New boson's mirror image looks like the Higgs | work =Cern Courier | date =Jan 28, 2013 | url =http://cerncourier.com/cws/article/cern/52021 | access-date =2013-10-27 | | | }}</ref>排除零自旋奇宇称假說，置信水平超过99.9%。<ref name=CMS_spin_parity>{{cite journal| author = CMS Collaboration| date = February 2013
| title = Study of the Mass and Spin-Parity of the Higgs Boson Candidate via Its Decays to Z Boson Pairs
| title = Study of the Mass and Spin-Parity of the Higgs Boson Candidate via Its Decays to Z Boson Pairs
| url = http://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.110.081803
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| bibcode=2013PhRvL.110h1803C
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}}</ref>
}}</ref>
* 衰變道：标準模型已对希子的衰變模式給出詳細預测，這包括双光子道、<math>W^+W^-</math> 道、<math>ZZ</math> 道、<math>b\overline{b}</math> 道、<math>\tau^+\tau^-</math> 道。LHC已于2013年觀察到双光子道、<math>W^+W^-</math> 道、<math>ZZ</math> 道，證实希格斯场可以与玻色子相互作用。<ref>{{cite web|last=The ATLAS Collaboration|title=Measurements of Higgs boson production and couplings in diboson final states with the ATLAS detector at the LHC|journal=Physics Letters B|volume=726|issue=1-3|pages=888-119|url=http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0370269313006369#|publisher=Science Direct|doi=10.1016/j.physletb.2013.08.010|date=2013-10-07|access-date=2014-06-29|archive-date=2021-03-17|archive-url=https://web.archive.org/web/20210317211750/https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0370269313006369|dead-url=no}}</ref>LHC又于2014年觀察到其它两种模式 <math>b\overline{b}</math> 道、<math>\tau^+\tau^-</math> 道，證实希格斯场可以与费米子相互作用。這意味著希子不只是衰變至传遞作用力的玻色子，它還衰變至組成物質的费米子。<ref>{{cite web|last=The CMS Collaboration |title=Evidence for the direct decay of the 125 GeV Higgs boson to fermions|url= http://dx.doi.org/10.1038/nphys3005 |publisher=Nature Publishing Group doi= 10.1038/nphys3005 |date=2014-06-22}}</ref>对于這些模式，实驗初始得到的[[分支比]]（branching ratio）或[[衰變|衰變率]]結果稍微高过預期值，意味著這粒子的物理行为可能更为怪异，但是，CMS团队领导[[约瑟·英侃德拉]]（Joseph Incandela）认为，這分歧并不严峻。<ref name="dieter July 2012"/><ref>{{cite web|last=Adam Falkowski (writing as 'Jester')|title=Twin Peaks in ATLAS|url=http://www.resonaances.blogspot.it/2012/12/twin-peaks-in-atlas.html|publisher=Résonaances particle physics blog|accessdate=24 February 2013|date=2012-12-13|archive-date=2017-11-08|archive-url=https://web.archive.org/web/20171108080337/http://resonaances.blogspot.it/2012/12/twin-peaks-in-atlas.html|dead-url=no}}</ref>
* 衰變道：标準模型已对希子的衰變模式給出詳細預测，這包括双光子道、<math>W^+W^-</math> 道、<math>ZZ</math> 道、<math>b\overline{b}</math> 道、<math>\tau^+\tau^-</math> 道。LHC已于2013年觀察到双光子道、<math>W^+W^-</math> 道、<math>ZZ</math> 道，證实希格斯场可以与玻色子相互作用。<ref>{{cite web|last=The ATLAS Collaboration|title=Measurements of Higgs boson production and couplings in diboson final states with the ATLAS detector at the LHC|journal=Physics Letters B|volume=726|issue=1-3|pages=888-119|url=http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0370269313006369#|publisher=Science Direct|doi=10.1016/j.physletb.2013.08.010|date=2013-10-07|access-date=2014-06-29|||}}</ref>LHC又于2014年觀察到其它两种模式 <math>b\overline{b}</math> 道、<math>\tau^+\tau^-</math> 道，證实希格斯场可以与费米子相互作用。這意味著希子不只是衰變至传遞作用力的玻色子，它還衰變至組成物質的费米子。<ref>{{cite web|last=The CMS Collaboration |title=Evidence for the direct decay of the 125 GeV Higgs boson to fermions|url= http://dx.doi.org/10.1038/nphys3005 |publisher=Nature Publishing Group doi= 10.1038/nphys3005 |date=2014-06-22}}</ref>对于這些模式，实驗初始得到的[[分支比]]（branching ratio）或[[衰變|衰變率]]結果稍微高过預期值，意味著這粒子的物理行为可能更为怪异，但是，CMS团队领导[[约瑟·英侃德拉]]（Joseph Incandela）认为，這分歧并不严峻。<ref name="dieter July 2012"/><ref>{{cite web|last=Adam Falkowski (writing as 'Jester')|title=Twin Peaks in ATLAS|url=http://www.resonaances.blogspot.it/2012/12/twin-peaks-in-atlas.html|publisher=Résonaances particle physics blog|accessdate=24 February 2013|date=2012-12-13|||}}</ref>
* 与質量相耦合：希子必須能夠通过希格斯场与質量相耦合，也就是說，与W玻色子、Z玻色子相耦合。对于[[#标準模型希子的性質|标準模型希子]]而言，所涉及的耦合常数 <math>c_V=1</math> 。從分析LHC实驗得到的数据， <math>c_V</math> 在标準模型数值的 15%内，置信水平95%。<ref name="when higgs" /><ref name="AT Last">{{Citation
* 与質量相耦合：希子必須能夠通过希格斯场与質量相耦合，也就是說，与W玻色子、Z玻色子相耦合。对于[[#标準模型希子的性質|标準模型希子]]而言，所涉及的耦合常数 <math>c_V=1</math> 。從分析LHC实驗得到的数据， <math>c_V</math> 在标準模型数值的 15%内，置信水平95%。<ref name="when higgs" /><ref name="AT Last">{{Citation
| last1 =Falkowski
| last1 =Falkowski
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| url =http://www.scientificamerican.com/article/higgs-boson-looks-standard-but-upgraded-lhc-may-tell-a-different-tale1/
| url =http://www.scientificamerican.com/article/higgs-boson-looks-standard-but-upgraded-lhc-may-tell-a-different-tale1/
| accessdate =2014-06-29
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|accessdate=24 June 2009
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}}</ref>后来媒体也沿用了这一称呼，常常将希子称作是“上帝粒子”（The God Particle）。<ref name="ISample29052009">{{cite news
}}</ref>后来媒体也沿用了这一称呼，常常将希子称作是“上帝粒子”（The God Particle）。<ref name="ISample29052009">{{cite news
|author=Ian Sample
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第520行： 第520行：
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}}</ref>这一称呼激起了公众媒体对于希子的关注和兴趣。<ref name="ISample03032009" />莱德曼说他以“上帝粒子”为这粒子命名是因为这粒子“在当今物理学中处于极为中心的位置，对我们理解物质的结构极为关键、也极为难以捉摸”。<ref name="L&T">{{cite book| title = The God Particle: If the Universe is the Answer, What is the Question | url = https://archive.org/details/godparticleifthe00lede | year = 1993| publisher = Houghton Mifflin Company| author = Leon M. Lederman and Dick Teresi}}</ref><ref name="ISample29052009"/><ref>Alister McGrath, [http://www.telegraph.co.uk/science/8956938/Higgs-boson-the-particle-of-faith.html Higgs boson: the particle of faith] , ''[[The Daily Telegraph]]'', Published 15 December 2011, Retrieved 15 December 2011.</ref>不过他也开玩笑地补充说另一个原因是“图书出版商不让他把这粒子称作‘该死的粒子（Goddamn Particle）’，尽管这別称可能更恰当地表达了希子杳无蹤跡的性质以及人们为之所付出的代价与遭受到的挫折感。”<ref name="L&T"/><ref>
}}</ref>这一称呼激起了公众媒体对于希子的关注和兴趣。<ref name="ISample03032009" />莱德曼说他以“上帝粒子”为这粒子命名是因为这粒子“在当今物理学中处于极为中心的位置，对我们理解物质的结构极为关键、也极为难以捉摸”。<ref name="L&T">{{cite book| title = The God Particle: If the Universe is the Answer, What is the Question | url = https://archive.org/details/godparticleifthe00lede | year = 1993| publisher = Houghton Mifflin Company| author = Leon M. Lederman and Dick Teresi}}</ref><ref name="ISample29052009"/><ref>Alister McGrath, [http://www.telegraph.co.uk/science/8956938/Higgs-boson-the-particle-of-faith.html Higgs boson: the particle of faith] , ''[[The Daily Telegraph]]'', Published 15 December 2011, Retrieved 15 December 2011.</ref>不过他也开玩笑地补充说另一个原因是“图书出版商不让他把这粒子称作‘该死的粒子（Goddamn Particle）’，尽管这別称可能更恰当地表达了希子杳无蹤跡的性质以及人们为之所付出的代价与遭受到的挫折感。”<ref name="L&T"/><ref>
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第540行： 第540行：
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取自“https://www.qiuwenbaike.cn/wiki/希格斯玻色子”