所以只需测量Z玻色子的质量和温伯格角就可以计算出W玻色子的质量。这就是理论计算出的W玻色子的质量。
此次W玻色子的测量数据都是10几年前的老数据了,科学家在500万亿次碰撞中提取到400万个有关W玻色子的数据。通过大量的分析,才得到W玻色子的精确质量。至于为什么不在当时就分析这些数据,具体还不清楚,个人推测可能是之前分析数据的能力有所欠缺。
此次测量的W玻色子的质量在红点区域,而理论预测在白点区域。
那问题出在哪了?在粒子物理中,要直接测量一个粒子的质量,必须考虑到量子校正。因为所有大质量粒子的质量都会受到其他粒子的影响。W玻色子的质量自然也会受到其他粒子的影响。所以一般要采用量子校正去除这些影响。
w玻色子质量之所以会比预测的超重,要么问题就出现在通过z玻色子和温伯格角的间接测量方式上,要么问题就在影响W玻色子质量的其他粒子上。
在间接测量中,Z玻色子和温伯格角之积的测量法已经用了几十年,十分精确,况且这种误差是无法通过修正Z玻色子和温伯格角来弥补的。
而在直接测量中,W玻色子的质量通常采用如图的公式
W玻色子的质量等于没有量子校正过的原始质量加顶夸克和希格斯玻色子的质量校正以及其他粒子的质量校正。其他粒子的影响值之所以用省略号代替,主要是它们的影响比较小。
主要影响在顶夸克和希格斯玻色子上。然而物理学家对顶夸克和希格斯玻色子的质量测量也十分精确,在这出问题的可能性不大。所以物理学家更迫切将目光投入到对W玻色子质量影响比较小的其他粒子上。