毕竟 W 玻色子可能不会比预期重

欧洲核子研究中心大型强子对撞机 ATLAS 实验(如图)对 W 玻色子测量结果的最新分析与理论非常吻合，但与去年宣布的重 W 玻色子质量不一致。

关于难以检测的粒子的重量的争论正在升温。有什么危险?只有描述宇宙中所有已知物质的主导理论。

对基本粒子 W 玻色子质量的重新计算增加了竞争粒子对撞机实验测量之间的紧张关系。最终结果可能会支持粒子物理学的标准模型，该模型描述了构成我们在宇宙中看到的一切的基本力和量子比特。或者它可以揭示标准模型崩溃的迹象，具体取决于哪个实验室的答案占上风。

对大型强子对撞机 ATLAS 实验的旧数据进行重新分析，得出W 玻色子质量约为 803.6 亿电子伏特或 MeV。日内瓦 CERN 的实验研究人员于 3 月 23 日在意大利 La Thuile 举行的 Rencontres de Moriond 会议上报告了测量结果。修订后的值与标准模型的预测密切相关。

它还降低了研究人员之前对数据的分析的不确定性，他们在 2018 年报告了这些数据，从而增加了他们对质量正确的信心。

但更新后的质量与另一组不一致。2022 年，费米实验室 (Fermilab) 对撞机探测器 (CDF) 的科学家进行的实验震惊了物理学界，测量结果为 80,434 MeV——比预期重约 100 MeV ( SN: 4/7/22 )。如果 CDF 报告是正确的，这意味着标准模型在过去 50 年中面对每一次实验挑战都坚持不懈。

W玻色子负责弱力，标准模型中的三种基本力之一 ( SN: 2/5/83 )。德国卡尔斯鲁厄理工学院的理论物理学家 Sven Heinemeyer 说：“这是标准模型中唯一可以计算的粒子质量。” 也就是说，标准模型理论为 W 玻色子提供了特定的质量，而其他粒子(例如电子和夸克)的质量是输入，并且就理论而言可以是任何值。找到与标准模型预测不同的 W 玻色子质量将表明当前理论是错误的。

ATLAS 再分析与 CDF 声明相比，对相同数据的早期 ATLAS 分析提供了更强的对比。“新的分析是对我们先前结果的重要证实，”欧洲核子研究中心的物理学家安德烈亚斯·霍克说。

最新的 ATLAS 值扩大了 CDF 的质量测量与其他研究群之间的鸿沟。但它不应该被视为消除 CDF 的标准模型挑战，杜克大学物理学家 Ashutosh Kotwal 说，他是 CDF 合作的成员。

“对 CDF 的看法 [2022 年重 W 玻色子的宣布] 并没有因为 ATLAS 再分析而改变，”Kotwal 说。因为重新分析是基于 ATLAS 已经在 2017 年发布的数据，他说，“ATLAS 获得与以前相似的值这一事实是意料之中的。”