或顛覆物理學(xué)認(rèn)知！物理學(xué)家發(fā)現(xiàn)“超重”W玻色子，登《科學(xué)》封面

在發(fā)現(xiàn)一個(gè)基本粒子的質(zhì)量比想象的要大之后，物理學(xué)家用來(lái)描述宇宙如何運(yùn)作的系統(tǒng)可能有一些新的重大缺陷需要修補(bǔ)。

德克薩斯A&M大學(xué)的粒子物理學(xué)家、美國(guó)政府費(fèi)米國(guó)家加速器實(shí)驗(yàn)室的發(fā)言人戴夫-托巴克說(shuō)：“這不僅僅是一些錯(cuò)誤，這意味著在我們對(duì)自然的理解中，一些根本性的東西是錯(cuò)誤的。”

該實(shí)驗(yàn)室的物理學(xué)家用十年時(shí)間將粒子撞在一起，測(cè)量了400萬(wàn)個(gè)W玻色子的質(zhì)量。這些亞原子粒子負(fù)責(zé)原子中心的一種基本力量，它們?cè)谒プ兂善渌Ｗ又爸淮嬖谝恍《螘r(shí)間。

標(biāo)準(zhǔn)模型說(shuō)一個(gè)W玻色子應(yīng)該測(cè)量為80357000±6電子伏特。費(fèi)米團(tuán)隊(duì)所觀測(cè)的W玻色子為更高的80433000±9電子伏特。這似乎區(qū)別不大，但在亞原子世界中卻是一個(gè)巨大的差別。

根據(jù)4月7日在《科學(xué)》雜志上發(fā)表的由世界各地400名科學(xué)家組成的研究小組的研究報(bào)告，該W玻色子與普遍的宇宙理論預(yù)測(cè)的質(zhì)量差異太大，不可能是四舍五入的錯(cuò)誤或可以輕易解釋的事情。

科學(xué)家們說(shuō)，這一結(jié)果不尋常，必須由另一個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)證實(shí)。如果得到證實(shí)，它將給科學(xué)家們關(guān)于宇宙的詳細(xì)規(guī)則手冊(cè)（稱(chēng)為標(biāo)準(zhǔn)模型）帶來(lái)一個(gè)重大的問(wèn)題。

科學(xué)家們推測(cè)，可能有一種未被發(fā)現(xiàn)的粒子正在與W玻色子相互作用。也許暗物質(zhì)，也許是宇宙中另一個(gè)鮮為人知的組成部分可能在發(fā)揮著作用。研究人員說(shuō)，也可能只是有新的物理學(xué)參與其中，只是他們目前還不了解。

但該團(tuán)隊(duì)和未參與研究的專(zhuān)家都表示，還需要第二個(gè)團(tuán)隊(duì)的額外證明。這一發(fā)現(xiàn)很重要，因?yàn)樗鼘?duì)物理學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)模型有潛在影響。

該研究論文題為"High precision measurement of the W-boson mass with the CDF II detector"，登上《科學(xué)》期刊封面。

前瞻經(jīng)濟(jì)學(xué)人APP資訊組

論文原文：https://www.science.org/doi/10.1126/science.abk1781

標(biāo)簽： W玻色子