希格斯粒子於2012年被歐洲核子中心的大型強子對撞機LHC找到，它是最後一個被實驗發現的基本粒子。希格斯粒子透過與其他粒子發生耦合可以賦予其他粒子質量，被認為是“質量之源”，也被稱為“上帝粒子”。

粒子物理的標準模型理論包含了一系列基本粒子，包括三代夸克、三代輕子、傳遞相互作用的向量玻色子，和唯一的0自旋標量玻色子——希格斯粒子。根據標準模型，我們周圍的普通物質都是由上圖中的基本粒子構成的。一對正反夸克組成介子，三個夸克可以組成重子（例如中子和質子屬於重子，都是由三個夸克組成的），質子和中子可以組成原子核，原子核加上電子就構成了原子，原子和原子組成分子，分子和原子就可以構成我們周圍的各種物質啦。

作為賦予其他粒子質量的“上帝粒子”，希格斯粒子的重要性不言而喻。希格斯粒子不穩定，它會衰變為其他粒子。科學家透過研究希格斯粒子衰變出來的產物，可以倒推出希格斯粒子本身的性質，在2012年，人們才最終透過研究雙光子產物（以及其他輕子對產物）發現了希格斯粒子。英國物理學家希格斯本人，也因為提出由自己名字命名的理論“希格斯機制”而獲得2013年的諾貝爾物理學獎。

當年(2012)人們是在雙光子產物（以及其他輕子對產物）中發現的希格斯粒子，在發現希格斯粒子之後，為了進一步研究它的性質，科學家需要測量希格斯粒子的各種衰變。正如新華社在報道里所說，標準模型預言希格斯粒子應該大部分衰變到底夸克對，這一衰變佔到希格斯粒子衰變的60%，也就是說這個衰變應該很“常見”。然而為啥直到六年(2018)後，人們才宣佈發現了希格斯粒子的底夸克對衰變呢？

因為這個衰變過程的本底實在是太複雜了，科學家需要從海量巨量大量的資料中挑選出極少數的訊號。如果說2012年那個少年要在一個容納1000個人的學校禮堂裡找女同桌，那2018年他大概要在一個容納30000個人的演唱會現場找自己的女朋友。2012年輕子對衰變的過程本底也是不少，2018年這個底夸克對過程的本底要多得多得多啦。大型強子對撞機上質子對撞的過程中，可以產生底夸克對的過程實在是太多了，科學家要從海量資料中分辨出哪些底夸克是來自於希格斯粒子的衰變，這個發現最難的地方就在於此，把極少數的訊號從大量的本底中分離出來。

歐洲核子中心的科學家們一直在收集實驗資料，直到如今他們終於積累了足夠多的資料，使希格斯粒子在底夸克對衰變的訊號達到了5倍標準差，終於可以宣佈這是一個發現"observation"，要知道高能物理的文章想用observation做標題，訊號的顯著性必須達到5倍標準差以上。這個發現至關重要，因為我們可以用它來檢驗標準模型，或者發現新的物理。今天歐洲核子中心的發現告訴我們，這一衰變過程的測量結果跟標準模型的預測一致。

這個發現是探索希格斯粒子過程中的里程碑性事件，截止目前，LHC現已觀測到希格斯粒子與三代重夸克、輕子等主要衰變模式的耦合。隨著實驗資料的積累，當LHC獲得更大的統計樣本時，人類就有機會得到更為精確的測量結果，同時搜尋那些更難探測的物理過程。把這些最新的實驗結果與標準模型的理論預言相比較，可以檢驗理論是否正確，尋找超出標準模型預言的新物理現象。

【完】

CMS合作組的論文：[1808.08242] Observation of Higgs boson decay to bottom quarksATLAS合作組的論文：[1808.08238] Observation of $H \rightarrow b\bar{b}$ decays and $VH$ production with the ATLAS detector不要被他們論文的總頁數欺騙了，其實文章的後面十幾頁全都是作者和單位名稱。據說，LHC的研究在本次發現中使用了機器學習，細節參見本問題下@小透明的答案。大型強子對撞機(LHC)的一個缺點是物理過程的本底複雜，很“髒”，歐洲核子中心有計劃搞一個升級版的正負電子對撞機，獲得更“乾淨”的資料用於精確測量希格斯粒子。歐洲的計劃是中國環形正負電子對撞機(CEPC)計劃的強有力競爭者。二十世紀60年代實驗物理學家發現了大量新粒子，那時候的理論物理學家既頭疼又興奮，為了解釋這些新粒子，人們逐步建立了粒子物理的標準模型。隨後標準模型做出了一系列理論預言，實驗跟進檢驗，粒子物理學就是在“實驗-理論-實驗”的交替過程中發展起來的。如今實驗也發現了一些超出標準模型的新物理現象，比如中微子振盪、暗物質和暗能量。問希格斯粒子有什麼用的，請你轉到這個問題：如果證實了希格斯玻色子，能有哪些實際的用途？