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标准模型再次得到证实:最新发布的W玻色子质量与预测值非常接近

科学探索万象经验2023-05-08

近日,欧洲核子研究中心的ATLAS实验室发布了一项新的研究结果,对W玻色子的质量进行了改进的再分析。ATLAS发现W玻色子的质量为80360 MeV,不确定度为16MeV。这是目前世界上最精确的单个实验测量结果,也与标准模型预测值80357±6 MeV非常接近。

然而,这一结果与去年费米实验室的CDF实验结果形成了鲜明对比。它们利用2002年到2011年期间CDF探测器的实验数据,对大约400万个W玻色子进行十余年分析,最终给出了W玻色子质量的测量结果,这也是第一个将误差降低到个位数(9 MeV)的实验。然而,CDF合作组所测量的W玻色子质量为80434±9 MeV,比标准模型预期值高出了7个标准偏差。如果这一结果被证实,将预示着标准模型需要被修正或扩展。

那么,为什么ATLAS和CDF两个实验给出了不同的结果呢?这是否意味着其中一个实验出现了错误或偏差?又或者是存在着某种未知的物理效应导致了两个实验之间的差异?目前还没有确定的答案,但有几种可能性可以考虑。

因此,要想解决W玻色子质量实验与理论之间的矛盾,需要在两个方面进行更多的努力:一是提高实验测量值的精度和可靠性,二是提高理论预期值的精度和可靠性。这两个方面都需要物理学家们进行长期而艰苦的研究工作,同时也需要更多的国际合作和交流。只有通过不断地检验和完善标准模型,才能揭示自然界更深层次的规律和奥秘。

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