这种基本上可以忽略不计的概率居然被实验室碰到,可以排除是由于误差导致的。所以w玻色子的质量与理论预测的不符基本上是事实。
w玻色子质量超重为什么会颠覆粒子物理学?在四大基本相互作用力中,只有弱力和强力在原子核内发生作用。
原子核由质子和中子构成,它们又由更小的夸克构成。中子和质子一般由三个夸克构成,这三个夸克组合成的复合粒子到底是中子还是质子,取决于夸克的种类。
两个上夸克和一个下夸克的组合形式就是质子,而一个上夸克和两个下夸克的组合形式就是中子。
如果一个上夸克变成下夸克,则质子就会变成中子。这种变化在学术叫“夸克味变”,而引发夸克味变的力就是弱力,W和Z玻色子就是弱力的传播子。
所以W和Z玻色子决定了中子和质子之间的相互变换。
在2012年,希格斯机制确立之后,我们才知道W和Z玻色子的质量来源于希格斯场的激发,希格斯场不仅赋予了W和Z玻色子的质量,还赋予了其他基本粒子的质量。通过希格斯场,W玻色子和其他所有基本粒子都建立起来联系。所以对W玻色子的质量校正,会牵一发而动全身。
目前测量W玻色子的质量有两种方式,一种是直接测量,也就是此次费米实验室公布的测量方式。
另一种是间接测量,也就是理论预测的测量方式。
由于W玻色子的质量很难直接测量出来,而Z玻色子的质量比较容易测量。所以一般采用间接测量的方式推导W玻色子的质量。
在弱电理论中,W玻色子和Z玻色子的质量遵守严格的对应关系。
W玻色子的质量和Z玻色子的质量之比等于温伯格角。