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对一种名为W玻色子的基本粒子的新测量似乎违反了粒子物理学的标准模型，即我们目前对宇宙基本构件如何相互作用的理解。这个酝酿了10年的结果将会受到严格的审视，但如果它是真的，它可能会带来全新的物理理论。

“这将是自60年前标准模型诞生以来最大的发现，”位于瑞士日内瓦附近的欧洲核子研究中心粒子物理实验室的马汀·穆德斯(Martijn Mulders)说，他为《科学》(Science)杂志撰写了一篇关于这一结果的评论。

北京吉他专卖 标准模型描述了三种不同的力:电磁力，强磁力和弱磁力。被称为玻色子的粒子是这些物质粒子之间力的媒介。弱力，负责放射性衰变，使用W玻色子作为它的信使之一。

W玻色子是标准模型的核心，自1983年首次观测到它以来，物理学家一直试图以前所未有的精度测量它的质量。这些测量结果都大致一致，明显证实了标准模型的有效性。

但我们知道标准模型是错误的。它无法解释引力、暗物质以及我们宇宙中反物质的缺失，所以物理学家们一直在寻找可能导致新理论的偏差测量。

现在，北卡罗来纳州杜克大学(Duke University)的阿舒托什?科特瓦尔(Ashutosh 最幸福国家 Kotwal)和他的同事宣布了一项新的测量W玻色子质量的方中国500强名单法，该方法使用的数据来自伊利诺伊州的垓电子对撞机(Tevatron对撞机)，将其测量为80.4335吉电子伏。

普遍接受的W玻色子的质量是80.379亿电子伏，虽然差异看起来很小，但这个新值是迄今为止最精确的，相当于将你的体重测量到10克以内。

更重要的是，它与普遍接受的W玻色子质量值的差异在统计意义上约为5 sigma，对应的概率约为350万分之一，这样的数据模式将显示为统计上的侥幸。

物理学家通常使用5 σ作为重要程度来计算某项“发现”，但新的质量测量与标准模型预测的质量测量之间的差异甚至更高，为7 σ。这相当于偶然看到这样的结果的概率约为17800亿分之一。

Kotwal和他的团队意识到，他们正在做一个非同寻常的声明，可能会颠覆我们所知道的物理学，但他说，他们已经做了所有他们能想到的测试来证实这一点。他说，仍然存在少量的系统不确定性——本质上是实验设置中的潜在误差，但现在是时候让其他人对结果进行权衡了。“我们认为答案是经得起我们自己的审视的，”他说。

该团队通过将质子束和反质子束一起粉碎，并分析碰撞中产生的粒子来测量玻色子的质量。这种分析是如此复杂，以至于在2011年垓电子伏特加速器关闭后，这个结果花了十多年时间才产生，但它的潜在影响是巨大的。

澳大利亚莫纳什大学的Ulrik Egede说:“如果W玻色子的质量与标准模型的期望相差那么大，如果我们理解了所有的[系统]不确定性，那么这就彩妆产品是一件大事情。”

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对于许多物理学家来说，“if”是一个重要的点，他们虽然对这个结果感到兴奋，但却对它与以前测量结果的分歧持谨慎态度。“在考虑标准模型之外的物理学解释之前，我们首先需要理解(这个结果)和所有其他实验之间的差异，”欧洲核子研究中心(CERN)的马蒂亚斯·肖特(Matthias Schott)说，他使用大型强子对撞机(LHC)收集到的ATLAS实验数据进行了之前的W玻色子测量，该实验于2018年关闭。

找出这种差异的来源并非易事。W玻色子迅速衰变为其他粒子，要么是电子和电子中微子，要么是较重的介子和介子中微子。中微子很难被探测到，所以Kotwal和他的团队不得不从大量的数据中推断出它们的位置。“(W玻色子质量)被认为是最难以测量的实验之一，”埃格德说。

2018年对W玻色子质量的ATLAS测量是迄今为止的最新测量，但它可能也不会对解决谜题有多大帮助。Kotwal说，ATLAS使用的是两束质子，而不是第二束反质子，这使得结果难以比较。

如果物理学家们在科特瓦尔和他的团队的工作中找不到问题，那么下一步将是产生另一种测量方法，这可能来自大型强子对撞机的三个实验。“这是唯一一个有足够高能量产生W玻色子的对撞机，”剑桥大学的哈里·克利夫说。自2018年以来，大型强子对撞机一直处于离线状态，今年它正准备进行一次新的运行，但穆德斯表示，在上一次运行期间，CMS实验收集的数据可能会在明年产生新的W玻色子测量结果。

如果这一结果得到证实，它可能会加入其他无法解释的异常现象，比如风凌天下作品集介子g-2实验中的异常现象，以及在大型强子对撞机中发现的与被称为底夸克的亚原子粒子有关的差异，这些可能需要新的物理理论来解释。虽然目前这种理论还没有明确的竞争者，Kotwal说，一些需要存在一套全新粒子的超对称性变体可能适应更高的W玻色子质量。感人的歌曲

尽管这个结果花了10年才得出，Kotwal说，随着世界各地的物理学家获得数据，这只是了解它重要性的开始。他说:“我们将对科学进行调查，并继续对此进行思考。”

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