经过十年的细致测量，科学家周四宣布，一种基本粒子——W– 质量明显大于理论上的质量，动摇了我们理解宇宙如何运作的基础。
这些基础是基于粒子物理学，这是科学家描述宇宙最基本组成部分以及控制它们的力量的最佳理论。
W 玻色子控制着所谓的弱力，是弱力之一自然，因此是标准模型的支柱。
然而新的研究出版于科学说有史以来对 W 玻色子进行的最精确的测量与模型的预测直接矛盾。
领导这项研究的杜克大学物理学家阿舒托什·科特瓦尔 (Ashutosh Kotwal) 告诉法新社，这一结果是 400 多名科学家花了 10 年时间从“约 450 万亿次碰撞的数据集中”仔细检查了 400 万个 W 玻色子候选者。
这些碰撞——通过以令人难以置信的速度将粒子粉碎在一起来研究它们——是由特瓦特龙对撞机在美国伊利诺伊州。
直到 2009 年，它一直是世界上能量最高的粒子加速器，随后被大型强子对撞机日内瓦附近，因遵守几年后。
Tevatron 于 2011 年停止运行，但费米实验室 (CDF) 对撞机探测器的科学家们从那时起就一直在处理数据。
显示标准模型基本粒子的图表。 （科学警报）
模型中的“裂缝”
在大型强子对撞机工作的剑桥大学粒子物理学家哈里·克里夫表示，标准模型“可能是有史以来最成功的科学理论”。
“它可以做出极其精确的预测，”他说。 但如果这些预测被证明是错误的，就不能仅仅对模型进行调整。
克里夫告诉法新社：“这就像一座纸牌屋，你过度拉扯其中的一小部分，整个房子就会崩溃。”
标准模型并非没有问题。
例如，它不考虑，其中还有被认为占宇宙的 95%。 它还说宇宙一开始就不应该存在，因为应该自己毁灭。
最重要的是，物理学家在一篇同伴文章中表示，模型中“最近暴露了一些裂缝”科学文章。
“在这个标准模型缺失的线索框架中，我们又贡献了一条非常有趣且有点大的线索，”科特瓦尔说。
法国国家科学研究中心的物理学家兼研究主任扬·斯塔克表示，“这要么是一个重大发现，要么是数据分析中的一个问题”，并预测“未来几年将会有相当激烈的讨论”。
他告诉法新社，“非凡的主张需要非凡的证据”。
“一笔巨大的交易”
CDF 的科学家表示，他们已经以 0.01% 的精度确定了 W 玻色子的质量，是之前的精确度的两倍。
他们将其与测量 350 公斤（800 磅）大猩猩的重量进行比较，精确到 40 克（1.5 盎司）以内。
他们发现玻色子与标准模型的预测有七个标准差（也称为西格玛）不同。
克里夫说，如果你掷硬币，“靠运气获得 5 西格玛结果的机会是三百五十万分之一”。
他说：“如果这是真的，而不是一些系统性偏见或对如何进行计算的误解，那么这是一件大事，因为这意味着我们的宇宙存在一种我们以前从未发现过的新基本成分。”
“但是，如果你要说像我们已经打破了粒子物理学的标准模型这样大的事情，并且有新的粒子有待发现，那么要让人们相信你可能需要从多个实验中进行多次测量”。
CDF 联合发言人 David Toback 表示，“现在需要理论物理界和其他实验来跟进并揭开这个谜团”。
经过十年的测量，科特瓦尔的工作还没有结束。
“我们会不遗余力地追踪线索，所以我们会弄清楚这意味着什么。”
