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新的粒子质量测量加深了量子之谜
一项新的计算有助于缩小 W 玻色子的质量范围，W 玻色子是宇宙中最重的基本粒子之一
来源:科学美国人2026 年 4 月 10 日
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新的基础物理测量加深了量子之谜
一项新的计算有助于缩小 W 玻色子的质量范围，W 玻色子是宇宙中最重的基本粒子之一
作者：Clara Moskowitz 编辑：Dan Vergano
大型强子对撞机上的紧凑型介子螺线管 (CMS) 探测器。
物理学家测量了宇宙基本组成部分之一 W 玻色子的质量。这项新的计算是在日内瓦附近的大型强子对撞机（LHC）上进行的，可以帮助解决有关该粒子质量的一个棘手的谜团。
W 玻色子比质子重约 80 倍，是自然界最重的基本粒子之一，无法分解成更小的粒子。它们携带弱力，允许其他粒子在铀放射性衰变为铅以及氢核聚变为氦等过程中从一种类型转变为另一种类型。
2022 年，费米国家加速器实验室 (费米实验室) Tevatron 对撞机上的费米实验室对撞机探测器 (CDF) 实验对 W 玻色子质量进行的测量是迄今为止最精确的。它表明质量与标准模型（粒子物理学的主导理论）的预测存在显着差异。如果正确的话，这意味着控制放射性的粒子和物理规则正在发生一些奇怪的事情。
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根据 LHC 的新测量，W 玻色子的重量为 80,360.2 ± 9.9 兆电子伏特 (MeV)，大约是电子质量的 160,000 倍，电子质量约为 0.5 MeV。这个数字完全符合标准模型的预测。