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W玻色子比理論預期還要重,又是超對稱嗎

發布時間:2025-10-27閱讀(2)

W玻色子是標準模型中的粒子之一,它是介導弱核力的粒子之一。它類似于介導電磁力的光子,但它有質量且壽命極其短暫。W玻色子的質量值與標準模型中測量過的其他參數有關,因此它不是一個獨立的參數,它必須與其他參數相適應。W玻色子的質量之前已經測量過幾次了,我們可以在下圖中看到這些測量結果的摘要。

在圖中,水平軸表示的是W玻色子的質量,垂直灰線是標準模型對W玻色子質量的期望值,帶有誤差棒的紅點是不同實驗的結果。最底部是此次新分析的結果,我們可以看到,新測量的平均值與之前的數據分析結果并沒有太大區別。唯一的驚人之處在于它的小誤差棒,誤差棒如此之小是該結果具有高統計意義的原因。他們的實驗比標準模型高了7σ,這遠高于粒子物理學中的發現閾值5σ。

假設測量與分析結果確實成立,這意味著標準模型的部分理論是錯誤的,因為存在與理論不相符的測量值。那么,我們必須改進標準模型,理論粒子物理學家就如何做到這一點提出了許多建議,長期以來最受歡迎的建議是超對稱,這也是該實驗論文作者討論的新異常的可能解釋之一。

什么是超對稱?超對稱不是一種理論,而是一類模型的屬性,這類模型非常龐大。這些模型的共同點是它們為標準模型中的每個粒子引入了一個新的伙伴粒子。超對稱模型的預測在很大程度上取決于這些新粒子的質量,以及它們如何衰變和相互作用。這意味著,在實踐中無論我們測量到什么異常,我們都可以找到一些可以解釋它的超對稱模型。不知道你是否還記得前不久μ子異常的實驗,μ子磁矩與標準模型的4.2σ偏差,會不會是超對稱?

大型強子對撞機不是已經排除超對稱了嗎?在大型強子對撞機啟動之前,粒子物理學家聲稱它將確認或排除超對稱性。據稱,超對稱是一個很容易找到的信號,如果存在超對稱粒子,它們應該在第一次碰撞中立即出現。但這始終沒有出現,粒子物理學家聲稱這只是排除了某些超對稱理論模型。大型強子對撞機確實不可能排除對稱性,正如前面所說的,對稱不是一種理論,而是一個龐大的模型類別,可以適應任何東西。

來源: www.ws46.com

超對稱與弦理論有關,那么這對弦理論來說意味著什么?簡單來回答是:什么都沒有。弦理論需要超對稱,但反之則不然。因此,即使在極少數的情況下我們找到超對稱的證據,這也不能告訴我們弦理論是否正確。

大型強子對撞機已經升級并在前幾天再次開始運行,在接下來的幾年里,他們將收集更多的數據,這可能會帶來新的發現。

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