【宇宙杂谈】重大发现！W玻色子超重严重？希格斯机制遇到大问题？[No.061]

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2022年4月7日，发表在《科学》上的一篇文章表示，来自费米实验室CDF国际合作组的最新实验结果，他们以7个σ的置信度发现粒子标准模型中W玻色子的质量与理论值严重不符！这意味着整个希格斯机制可能存在大问题，这也预示着人类或许首次在对撞机实验中找到了超出标准模型的新物理！

Comments

不说0 2022-04-22

物理学大厦塌了想象中：科学家都疯了，以往研究都错了现实：科学家高兴坏了，终于有新的研究方向了

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噢买雷滴噶噶 2022-04-22

[妙啊]物理大厦崩了和费米实验室电缆松了二选一

♥ 3987 ↩ 35

一条宇宙咸 2022-04-22

LHC今天要重新启动了，可能会重新检验W玻色子质量。之前LHC上的ATLAS实验对W玻色子质量的测量结果与费米实验室的这个结果不一样，他们的结果是支持标准模型的。不过我觉得即使重新做实验，也很难把这个问题讨论出结果。因为强子对撞机的结果依赖于强子内部部分子分布函数的拟合。每个实验组都是各自拟合各自的，没法判断谁拟合得更准确。所以可能还是要等未来的电子对撞机实验来对这个问题进行最终裁决。其实上个世纪的LEP电子对撞机测量过W的质量，它测的中心值和这次费米实验室的比较接近，也就是不太支持标准模型。但是LEP对撞机那时数据量不太多，导致实验的置信度不太高，挺遗憾。这是唯一一台电弱能标的电子对撞机，后来的两个大家伙都是强子对撞机了。不过，LHC升级之后亮度提高了很多。虽然它可能没法对W质量问题做出最终裁决，但是在寻找电弱能标新粒子方面应该比之前有效很多。如果W质量的超出真的是超对称导致的，那么LHC有希望在新一轮实验中找到超对称粒子的踪迹。

♥ 1974 ↩ 25

AmmiDahch 2022-04-25

为什么不用网易UU加速器，一个月也就几十块

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超级赛亚炮灰 2022-04-22

W玻色子在标准模型里的理论值是80.357Gev，这次的实验值是80.433Gev， Gev是十亿电子伏特，单位比较大，W玻色子标准模型理论值和实际测量值之间有76Mev（百万电子伏特）的质量差呢，这个质量差也是电子的质量的149倍了，这次的实验误差也首次在10Mev之内……凭空多出这么多质量哪里来的？ W玻色子的质量有问题，我第一个想到的是希格斯机制的问题，W玻色子上有希格斯荷，该粒子在穿越希格斯场的时候会有一个与南部-戈德斯通玻色子（这个玻色子由自发对称性破缺产生，0质量）的缠绕过程，这样W玻色子不仅有横波，还多出了一个纵波，正因为这一个缠绕过程，使得W玻色子的传播速度变得比光速慢了，表现出来的就是W玻色子变重了，这样，它所承载的弱力从长程力变成了短程力（弱力的传播范围受限）。这次的W玻色子的质量偏差可能意味着有什么新机制或者是新的粒子，关于新粒子，我想到了超弦理论的超对称，大家都知道，超弦的意思是“超空间”和“超对称”两个，“超空间”我们已经有所涉猎了，普通的弦理论是在只有玻色子的情况下，有25维的空间，而超空间还包含了费米子，这样超空间缩为9维；而“超对称”现在只是一个预言，是现有理论的一个推测，超弦理论用超空间将费米子涵盖进了弦理论，所以需要确认弦理论在超空间中是否真的合乎数学逻辑，结果是，为了使得该理论与量子力学的原理不发生矛盾，必须需要超空间内的旋转对称性。超弦理论认为，弦在普通坐标方向振动会形成玻色子，在格拉斯曼数坐标方向振动形成费米子，超空间内要是存在超对称性，玻色子和费米子之间才会存在交换对称性。所以我们认为每一个基本粒子都应该有一个“超伴子”存在，每一个费米子的超伴子是玻色子，每一个玻色子的超伴子是费米子（举个例子就是，电子这个费米子的超伴子如果是X子，它一定是玻色子），也许有一个或者几个超伴子也对W玻色子的质量有贡献也说不定。

♥ 1426 ↩ 73