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W玻色子的最新测量值，又一次重创标准模型（理想模型）

W玻色子的最新测量值，又一次重创标准模型（理想模型）

2025-02-21 22:01:51阅读量：9 字体：大中小

费米实验室的对撞机探测完成模型
与粒子物理标准模型中的其他基本粒子一样，W玻色子的质量也来自于布特-英格-希格斯机制，是粒子物理标准模型的一个关键参数。20世纪80年代，W玻色子在欧洲核子研究中心的超质子-反质子同步加速器中被发现。

正是这种对W玻色子质量的粗略测量，让物理学家在1990年以合理的精度预测了顶夸克的质量。这是什么意思?这意味着，如果W玻色子的质量存在计算问题，那么基于W玻色子的顶夸克和希格斯玻色子的预测和发现也存在问题。实际上，由于W玻色子的衰变模式在实验中很难检测到，其质量测量精度始终在几十MeV/C2量级，单次实验精度最好在20 MeV/C2左右，这意味着标准模型本身是用粗糙的值建立的。一个粗略的标准模型怎么可能没有这么大的误差呢?
上图是不同实验组W玻色子质量的测量结果和精度。红色球体和红线分别代表各实验组的测量平均值和误差范围。可以看出，以往相关测量结果的误差范围大于CDF II。标准模型在许多方面也很粗糙和狭窄。例如，它不包括引力、暗物质、暗能量和中微子质量等尚未解决的现象，但这些都是现代科学需要解决的重要问题。
此外，在CDF结果之前，费米实验室在2021年的μ子G-2实验中发现，μ子的磁性能仅超出理论预测的0.1%，这很难用标准模型来解释。同年3月，欧洲核子研究中心的LHCb(大型强子对)在对撞机实验结果的共同测量中发现了两种不同类型的夸克衰变，这动摇了粒子物理的标准模型。
面对这些问题，许多物理学家已经动摇了他们对标准模型的信心。他们甚至认为，发现粒子物理的标准模型与实验观测之间的许多差异或偏差是发现“新物理”的有效途径!但遗憾的是，它们大多仍深陷在现代科学体系的巨大陷阱中，大多基于现代科学体系的理论提出科学体系，比如所谓的弦论、超弦论等，都属于现代科学理论的副产品，因此无法真正解决问题，更不可能提出一种颠覆性的超越现代科学理论体系的认识论体系。