关键粒子的重量有点重，让物理学家感到困惑

　　费米国家加速器实验室于2022年4月提供的这张未注明日期的照片显示了该设施在伊利诺伊州巴达维亚郊外的对撞探测器。在2022年4月7日星期四发布的结果中，实验室的科学家计算出，W玻色子是物理学的一种基本粒子，其重量比他们对宇宙的理论规则手册告诉他们的要重一些。图片来源：费米实验室
　　物理学家用来描述宇宙如何运作的宏大解释，在发现一个基本粒子的质量比科学家想象的要大之后，可能会有一些重大的新缺陷需要修补。
　　＂这不仅仅是出了什么问题，＂德克萨斯A&M大学的粒子物理学家、美国政府费米国家加速器实验室（Fermi National Accelerator Lab）的发言人戴夫·托巴克（Dave Toback）说。如果被其他实验室复制，＂从字面上看，这意味着我们对自然的理解中的基本东西是错误的。
　　实验室的物理学家将粒子碰撞在一起十多年，并测量了400万W玻色子的质量。这些亚原子粒子负责原子中心的基本力，它们在衰变成其他粒子之前只存在几分之一秒。
　　＂它们在宇宙的量子泡沫中不断出现和消失，＂Toback说。
　　根据周四发表在《科学》杂志上的一个由来自世界各地的400名科学家组成的团队的研究，质量与宇宙主流理论预测的质量差异太大，不可能是一个舍入误差或任何可以很容易地解释掉的东西。
　　科学家说，结果是如此非凡，必须得到另一个实验的证实。如果得到证实，这将是科学家对宇宙的详细规则手册（称为标准模型）的最大问题之一。
　　杜克大学物理学家、分析项目负责人阿舒托什·V·科特瓦尔（Ashutosh V. Kotwal）说，这就像发现你家里有一个隐藏的房间。
　　科学家推测，可能有一种未被发现的粒子正在与W玻色子相互作用，这可以解释这种差异。也许暗物质，宇宙中另一个鲜为人知的组成部分，可能正在发挥作用。研究人员说，也许只是涉及他们目前不理解的新物理学。
　　标准模型说，W玻色子的测量值应为80，357，000电子伏特，加上或减去六。
　　＂我们发现它略多于此。不是那么多，但这已经足够了，＂费米团队的另一位科学家，意大利国家核物理研究所研究主任Giorgio Chiarelli说。费米团队的尺度使W玻色子处于80，433，000电子伏特，加上或减去9。
　　这似乎不是一个很大的区别，但在亚原子世界中却是一个巨大的差异。
　　但该团队和未参与研究的专家都表示，如此大的主张需要第二个团队的额外证据，而他们还没有。
　　＂这是一个非常精细的测量，它需要了解各种小效应的各种校准，＂加州大学圣巴巴拉分校的粒子物理学家Claudio Campagnari说，他不是费米团队的一员。＂这些家伙真的很好。我非常认真地对待他们。但我认为，归根结底，我们需要的是另一个实验的确认。
　　早些时候，其他团队对W玻色子的测量不太精确，发现它比预测的要轻，所以＂也许这个实验有些不稳定，＂加州理工学院物理学家肖恩·M·卡罗尔（Sean M. Carroll）说，他没有参与这项研究，并表示＂绝对值得认真对待＂。
　　这一发现很重要，因为它对标准物理模型有潜在影响。
　　＂大自然有事实，＂杜克大学的科特瓦尔说。＂这个模型是我们理解这些事实的方式。
　　科学家们早就知道标准模型并不完美。它不能很好地解释暗物质或重力。研究人员说，如果科学家必须进入并对其进行修补以解释这些发现，他们必须确保它不会抛弃现在解释和预测其他粒子和力的数学方程式。
　　这是模型中反复出现的问题。一年前，另一个团队发现了标准模型的另一个问题，以及μ介子的反应。
　　＂量子力学真的很漂亮，很奇怪，＂托巴克说。＂任何没有被量子力学深深困扰的人都不理解它。