《科学》杂志爆出物理学界最近几十年最大进展，粒子物理的大厦真要“塌房”了？( 三 ) 本文转自：中科院中国科普博

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通过来自不同加速器的实验数据所测得的W玻色子质量值
（来源：《科学》杂志）
Part.5
W玻色子质量的测定绝非易事
W玻色子在高能碰撞中产生，之后迅速衰变，在它的衰变过程中，将可能产生电子、缪子或者反中微子等。由于中微子无法使目前所采用的探测器发生反应，因此中微子实际的产生量看起来无从而知。
通常，我们可以通过测量衰变产物的能量和动量来确定基本粒子的质量，但由于无法直接测量W玻色子产生的中微子产物，上述经典方法就不适用了。
因此，科学家们采取了一种折中的方式，他们并没有测量单个碰撞事件中产生的单个粒子，而是测定整个碰撞事件的整体结果。即整体上来看损失的能量和动量都应该归因于中微子，然后再据此反推W玻色子质量。
然而，如果对整个碰撞事件进行测量，同样存在一定的困难——粒子探测器无法测出非常微小的动量变化。不过科学家们有折中的办法，他们根据碰撞后粒子的动量分布，可以计算出无法测量动量的粒子所占的比率，再据此来修正对动量的测量结果。
可见，对W玻色子质量的精确测定绝非易事，将近400位科学家耗费十年时间，才最终将这一结论公之于众。特别是考虑到实验结论注定会对现有理论造成强烈冲击，本次的论文也是在反复检验的基础上才进行发表。

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论文作者名单就占据了一页纸篇幅
（来源：《科学》杂志）
Part.6
标准模型的大厦真要“塌房”了？
一位参与该项目的研究人员对此表示， “我们用的办法肯定没错.……但差异这么大，只能说明自然界还有点什么新东西，原先的标准模型没涵盖。”那么，我们应该如何用盖房子的类比来理解他的话呢？
首先，我们必须承认标准模型并不完美，它仍然有不少无法回答的问题，例如引力的本质、宇宙中的暗物质和暗能量谜团等等。这说明标准模型的大厦还有继续扩建的必要，还有应该入住的住户无家可归，被关在大厦之外，无法找到属于自己的房间。

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粒子物理学标准模型在物理学体系中所处的位置
（来源：维基百科“万有理论”）
其次，在之前的标准模型内部，我们仍然认为它是足够自洽的。如同上面所说，大厦的修筑过程虽然耗费了数十年之久，但最后的结果还算完美，无论是从“61位住户”还是“大厦结构”本身的角度来说，看起来都刚刚好，住户与住户之间的相处还算和谐。
然而，本次的新发现却提示我们，有一位“住户”的登记信息和实际情况好像有所不符。到底是房间的设计有问题，还是存在着某些“神秘的新住户” ，我们仍然不得而知。当然，实验结果本身出了问题，也并非不可能，目前的当务之急是利用其它加速器获得的数据进行独立校验。
假如本次实验结论的正确性得到证明，那么标准模型理论所做出的类似预测，例如Z玻色子的质量、温伯格角、顶夸克质量以及希格斯玻色子质量等都有进一步进行高精度验证的必要。一旦实测数据和标准模型的理论预言确实存在普遍偏离，那么现有的标准模型可能必须面临修正。