清华大学正式加入大型强子对撞机ATLAS实验

2012年希格斯粒子的发现是物理学领域的一次重大突破，它是基本粒子标准模型理论中的最后一环，一种神秘的赋予所有其它已知基本粒子质量的标量玻色子。希格斯粒子在半个世纪前就被希格斯（Higgs）、弗朗索瓦（François）等理论物理学家提出，但直到最近才得到欧洲大型强子对撞机上ATLAS与CMS实验的证实，上述两位物理学家也因此共享了2013年的诺贝尔物理学奖。

近期我校物理系助理教授陈新的实验组正式加入ATLAS实验，清华成为ATLAS中国组的第六位成员，正式参加实验进行的各项科学研究。我们在ATLAS硬件方面的贡献主要集中在强子量能器的运行维护、数据监督、能量刻度、升级改造等方面，尤其集中在2022-2023年ATLAS升级阶段2期间强子量能器的升级工程。届时所有量能器电子学读出系统将被全面更换，我们预期将在这一升级及其前期各项准备方面做出贡献。在物理分析方面，我们将继续在传统希格斯至双陶子衰变等物理分析上的工作，同时将在多希格斯及超对称物理等分析上做出贡献。随着数据统计量的提高（2021年达到300反飞靶，2030年达到3000 反飞靶），对传统希格斯衰变的分析将提高到精细测量的水平，也是对标准模型希格斯性质的精确检验。希格斯质量精细调节问题、宇宙中暗物质的存在等都指向超标准模型新物理的存在，而ATLAS/CMS不仅是希格斯的发现工具，更是可以对诸如多希格斯、超对称等新物理信号进行直接探索。

清华加入ATLAS的过程得到了ATLAS实验发言人、强子量能器负责人、ATLAS中国组负责人的支持与帮助，以及ATLAS合作委员会、ATLAS强子量能器合作成员、清华物理系及清华高能物理研究中心的支持。这不仅标志着我校在现有的高能物理理论研究、LHCb实验研究等基础上的扩展，更给我们带来了在未来高能实验领域做出成果、发挥影响的契机。

今年2月份在清华举行的“和世界一流物理学家对话”论坛邀请了诺贝尔奖获得者等八位世界顶尖物理学家与清华师生畅谈“希格斯粒子发现之后：基础物理学向何处发展”，大师们认为这很可能是下一次物理大发现的开始，而不是我们探索未知世界的结束，中国也将在粒子物理领域扮演越来越重要的角色。作为世界一流大学，清华应该在ATLAS这样的国际大科学工程和基础研究前沿中起到重要作用。在未来相当长的一段时间里，ATLAS/CMS仍是唯一可以对希格斯做出进一步深入研究的手段，我们拿到了这场科学探索与竞争的入场券，也一定会用好这张入场券，在基础物理学的发展中做出自己的贡献。