希格斯玻色子及其后：学院的粒子物理学
Marc Sher尤其关注可能于7月4日公布的消息。虽然W&M物理系的许多人都参与了粒子物理学，但舍尔是希格斯玻色子专家，在该领域的研究跨越了30年。他最著名的贡献是缩小了标准模型中希格斯玻色子的质量，以及它的变化和扩展。他的工作通过发现希格斯玻色子质量的界限，帮助排除了不同的模型；找到上限使研究人员知道，如果希格斯玻色子没有在一定的GeV质量范围内被发现，他们的模型是不准确的，因此必须修改或驳回。谢尔还与郑大培一起提出了一个理论，其中有两个希格斯场，而不是一个，被称为模型III，它利用现在被称为Chang-Sher ansatz的理论，缓解了前两个希格斯模型中对改变味道的中性电流的严格实验限制。这个猜想提供了一个关于希格斯场和夸克之间耦合大小的合理假设。他对这种粒子进行了大量的研究，难怪三十年来他一直期待着有发现的消息。
然而，确认希格斯玻色子的发现并非易事。“你如何看待希格斯粒子是在它的死亡中，”大卫·阿姆斯特朗解释说。“你正在寻找具有特定能量和角度的粒子的特定组合的过剩，这样它们就来自具有明确质量的粒子。”为了做到这一点，我们制作了一个光谱，其中可以看到粒子组合的分布。如果在平滑分布之上有一个“凸起”，这可能表明希格斯玻色子的存在。然而，要确认它不是数据的波动，必须在5个标准差范围内确认看到峰值的质量。在如此重大的发现中，不可能有统计错误的余地。
这种极端的精确度正是阿姆斯特朗的研究重点。他们的研究与沃特·德科辛克的研究一起，在精密前沿研究粒子物理学。就像舍尔发现希格斯粒子质量的限制有助于集中研究一样，阿姆斯特朗和德康辛克的工作通过提供物理模型必须适应的高度精确的测量，有助于集中粒子物理学的方向。特别是，他们测试标准模型本身。虽然标准模型具有令人难以置信的预测能力，并且是研究最详尽和最成功的模型之一，但它的缺点也不容忽视。出于这个原因，超越标准模型的研究是至关重要的，学院的许多教授都在研究它。
“我们仍然不确定我们想要了解的很多事情。仅仅知道存在希格斯玻色子是不够的，”Josh Erlich在谈到超越标准模型时说。他的工作正是通过探索其他模型来实现这一目标，不管有没有希格斯玻色子。埃尔利希曾玩弄过这种粒子不存在的想法，并一直在寻找替代模型，比如他的彩色模型，该模型为标准模型中的希格斯玻色子引起的对称破缺和基本粒子质量提供了另一种解释，以及超对称模型。最近，他还在研究如何调和这些模型与希格斯玻色子的存在，并用它们来理解标准模型没有提供的东西。标准模型不可否认的缺点，比如无法解释引力或暗物质，即使希格斯粒子被发现，也将继续存在。
然而，正如谢尔所概述的、阿姆斯特朗所暗示的那样，有一个噩梦般的场景：希格斯玻色子被发现了，但其他的什么也没有发现，这表明无法找到粒子或其他证据，以在可达到的能量水平上研究超对称等模型。在这种情况下，用可行的方法在实验上证实基本理论是不可能的。然而，反过来也有可能；大型强子对撞机可以开始发现粒子，这些粒子将证实超对称或其他模型，或者至少为它们提供足够的指示，以确保未来的资助。无论如何，在对希格斯玻色子的进一步了解的帮助下，对超越标准模型的可行的、更具包容性的模型的探索将继续下去。正如埃利希所保证的那样，粒子物理学并没有就此结束。
