北京时间2022年4月8日2时，美国CDF（Collider Detector at Fermilab，费米实验室的对撞机探测器）国际合作组发布了W玻色子质量测量迄今为止最精确的结果，比粒子物理标准模型的理论预言值高了7个标准差。该实验结果作为封面文章发表在4月7日的《科学（Science）》杂志上。

粒子物理标准模型是迄今最为成功的基本粒子理论，其描述了组成物质的所有已知基本粒子及它们之间的强力、弱力和电磁力三种基本相互作用。强力将夸克和核子等束缚在一起构成了原子核，电磁力将原子核和电子结合在一起构成了原子和分子，那弱力有什么作用呢？事实上，弱力是至关重要的，尤其是对像太阳这样的大质量天体而言。弱力的载体是 W 和 Z 玻色子，与电中性的Z玻色子不同的是，W 玻色子带有电荷。这意味着质子可以通过发射带正电的 W+ 玻色子而转变为中子（W+ 是W− 的反粒子）；四个氢核（即质子）可以挤压融合在一起最终形成氦核。在这个氢核聚变可释放大量能量，从而维持太阳内部的燃烧。

W玻色子于1980年代在欧洲核子研究中心（CERN – 法语：Conseil Européenn pour la Recherche Nucléaire）的超级质子-反质子同步加速器中被发现。它的质量在大型电子正电子对撞机（LEP，LEPII，也在欧洲核子研究中心）、费米实验室的 Tevatron 质子-反质子对撞机及大型强子对撞机（LHC）的探测器 ATLAS 上都进行了测量。与粒子物理学标准模型中的其它基本粒子一样，W 玻色子的质量也源于Brout-Englert-Higgs机制，是粒子物理学标准模型的一个关键参数。正是对W玻色子质量的粗略测量，使得物理学家在1990年以合理的精度预测了顶夸克的质量。而后，利用W玻色子质量和顶夸克质量，研究人员对希格斯玻色子的质量做了类似的预测，并于2012年在CERN得到了实验证实。

近来，物理学家不再把重点放在完善粒子物理标准模型的细节上，而是更多地关注它的可能失败之处——例如，它没有将引力、暗物质、中微子质量或其它一些令人困惑的现象（包括暗物质、暗能量等）纳入其中。物理学家们认为，发现粒子物理标准模型与实验观测结果不符或偏离的地方，是寻找“新物理”的有效途径。在CDF得出结果之前，突破标准模型最有希望的候选者包括费米实验室μ子 g-2实验和欧洲核子研究中心LHCb（大型强子对撞机）实验结果中发现的偏离。

毫无疑问，CDF得到的这一异常结果值得重视，它将W玻色子的质量测量提升到统计显著性的高度：用统计学的说法，接近7个标准差。这里7个标准差意味着，如果没有新的物理学影响到W玻色子的质量，那么起码与观测到的误差一样大的误差仍然会产生于实验运行的8000亿次当中，几率非常之小。即使是在习惯了天文数字的实验粒子物理学领域，这似乎也有点过于突兀：该领域统计意义的“黄金标准”阈值只有5个标准差，这相当于每350万次运行中出现一次偶然的给定效应。实在地说，7个标准偏差的与理论值不同的精确实测结果意味着CDF合作团队所得到的结果并非偶然，更有待再独立核实验证和进一步深入研究。

要确定W质量值异常的来源，还需要来自其它实验的证实。“这是一个非常惊人的结果，”ATLAS的物理协调员归尤姆·于纳勒（Guillaume Unal，他没有参与这项新研究）说：“这是一个非常复杂和具有挑战性的测量方法，以良好的准确性来真正检验粒子物理标准模型。”ATLAS目前正在努力改进对W质量的测量，于纳勒表示，使用LHC第二次运行（于2018年结束）的数据，可能会使他们接近CDF的W质量测量精度。

与此同时，理论家们将抓住这个新结果，提出无数种可能的解释。尽管大型强子对撞机已经排除了许多超对称（SUSY）理论的可能性。“当然，大型强子对撞机的限定变得越来越严格，”波兰科学院尼古拉斯·哥白尼天文中心的理论物理学家马尼马拉·查克拉博尔蒂（Manimala Chakraborti）说， “但是，你仍然可以发现 SUSY 所允许的参数空间。”

非超对称标准模型扩展的一个例子是修改希格斯项——在希格斯项中加入一个附加标量场，该标量场没有标准模型中的规范相互作用。这种模型预测的质量偏移可能高达100MeV/c2，其偏移取决于附加标量粒子的质量及与希格斯玻色子的相互作用。

诸如“暗光子”、弱相互作用中宇称守恒的恢复、希格斯玻色子可能的复合性质和希格斯玻色子相互作用的模型无关修正等也都是理论上可能的解释。