希格斯粒子只有GeV，为什么在能做到TeV的时候才发现？ 第1页

发现Higgs粒子的历史是这样的：最开始是欧洲的LEP对撞机在找Higgs粒子，积累了好几年的实验数据最终在2001年给出了Higgs的质量下限——115GeV。同一年，LEP对撞机关闭，开始升级为LHC对撞机。然后美国的Tevatron对撞机开始找，积累了好几年的实验数据最终在2007年给出了Higgs的质量上限——153GeV。2007年以后虽然Tevatron仍在运行，但它获得的数据太少以至于一直到它2011年关闭都没找到有关Higgs的信号。在这期间LHC对撞机建设完成，积累数据的能力比Tevatron提高了一两个数量级。最终在2012年，LHC的两个实验组分别宣布在125GeV附近发现了置信度接近5个σ的质量峰，次年确认其为Higgs粒子。

所以你可以看到，能不能发现新粒子不仅取决于对撞机能量高不高，还取决于对撞机积累数据的能力。这是因为对撞机实验找的都是粒子的统计信号，如果你产生的事例少了，或者对撞背景不太干净，信号就有可能埋没在背景里面看不出来了。现在讨论的要不要建CEPC FCC ILC这些电子对撞机也是出于这个原因，LHC的质子对撞的背景不干净，能看到Higgs粒子但不能仔细研究它的性质以及和它相关的新物理。而电子对撞机的背景干净，虽然能量不如质子对撞机高，但它能积累更多有效的数据，从而通过统计效应找到新物理的迹象。