用高中生都能懂的公式说明标准模型对W玻色子理论质量的预测

标准模型被认为是我们对宇宙如何运作的最佳理解，并且迄今为止在做出预测方面一直非常准确，但问题在于费米实验室的结果与标准模型不兼容。因此，为了理解这个重大的问题，让我们更仔细地研究标准模型，特别是电弱理论，它是该模型的关键组成部分。

电弱理论指定了W和Z玻色子之间的关系，该理论并没有准确说明这些粒子的质量应该是多少，但它给出了一种关系。这种关系如下图所示，其中m_W是W玻色子的质量，而m_Z是Z玻色子的质量，θ称为温伯格角。这三个参数都是测量值，Z玻色子的质量和温伯格角比W玻色子的质量更容易测量，因此科学家通常测量前两个量，然后从中得出W玻色子的质量的预测值。

新结果的问题在于，它是一个非常精确的m_W测量值，与基于m_Z和cosθ测量值的结果不符。这提出了一个问题，因为它似乎违反了电弱理论的预测。电弱理论是标准模型的关键部分，而且到目前为止标准模型已经做出了许多准确预测，所以新的测量结果让我们对标准模型产生了怀疑。

从我们目前已知的粒子来说，通过考虑这些校正，W玻色子和Z玻色子的质量之比非常符合我们刚才提到的公式。但如果还存在我们不知道的粒子，量子校正没有考虑进去的，那么很明显，W玻色子的理论预测值就会出现问题。