超精確測量 W 玻色子結果：質量過重，偏離標準模型
來自全球 400 名物理學家、花費 10 年心力分析對撞機高達 420 萬個 W 玻色子事件後，最新精確測量結果表明，W 玻色子質量比標準模型預測值還要重非常多，若這份收集龐大數據的研究經得起推敲，將成為新粒子甚至暗物質參與其中的證據。
標準模型解釋了迄今為止看過每種粒子之間的相互作用， 2012 年時，歐洲大型強子對撞機（LHC）找到模型最後一個未知基本粒子：希格斯玻色子，使標準模型趨向完整。既然標準模型所有粒子都確認，物理學家便能開始測試理論的內部一致性，因為每個粒子屬性都取決於其他粒子屬性。
其中，使恆星燃燒並形成新元素、負責傳遞弱核力的 W 玻色子，質量取決於希格斯粒子與頂夸克質量。納入其他粒子的測量值，物理學家可預測 W 玻色子質量並尋找差異。
然而根據美國費米實驗室（FNAL）兆電子伏特加速器（Tevatron）1985～2011 年間收集的數據，由美國杜克大學粒子物理學家 Ashutosh Kotwal 領導的數百人團隊，花了 10 年時間分析 420 萬個 W 玻色子事件，得出最新精確測量結果，卻發現 W 玻色子質量為 80,443.5 MeV（質子 86 倍），比原本模型預測質量高出 7 個標準差。
這不是第一次出現模型粒子測量與預測結果不同，去年 4 月，費米實驗室的緲子 g-2（Muon g-2）實驗結果也發現，緲子（muon，μ 子）特性可能與標準模型預測不一致。
眾所周知，宇宙中存在感超強的兩樣東西：重力與暗物質，並不在標準模型解釋範圍內，為了弄清更基本理論，找到標準模型無法解釋的現象相當重要，如果研究成果經得起推敲（靠另一個實驗確認），則質量差異說明標準模型未正確預測，研究團隊成員之一、德州農工大學物理學家 David Toback 指出，很可能是某種新粒子或亞原子粒子以某種方式影響 W 玻色子的證據，甚至可能是暗物質參與其中。
一個明顯的新粒子候選者是超對稱理論（SUSY）預測的奇異粒子：標準模型中所有已知粒子的超對稱粒子（超伴子），不過包括大型強子對撞機在內，至今所有粒子加速器都未在數據中發現 SUSY 粒子跡象。
新論文發表在《科學》（Science）期刊。
‘Huh, That’s Funny’: Physicists Delighted by New Measurement for the W Boson
Mass of rare particle may conflict with ‘standard model,’ signaling new physics
Higher W boson mass hints at chinks in Standard Model’s armor
（首圖來源：費米實驗室）