标准模型遇到大问题，杨振宁的伟大要打几折？

一枚重磅炸弹在物理学界引爆：W玻色子的质量严重偏离标准模型（Standard Model 简称SM）的理论预测，标准模型遇到了重大问题。

标准模型是描述组成物质的基本粒子的运动及相互之间的电磁力、强相互作用力、弱相互作用力的理论。该理论是量子力学之后物理学最辉煌的理论，几乎所有电磁力、强力、弱力的实验数据都能够与理论很好地吻合。2012年该理论预言的最后一个粒子希格斯粒子被发现，标志着标准模型取得了巨大成功。60年来与标准模型直接、间接相关的工作已经让几十位科学家拿下诺贝尔奖，标准模型直接主导着最近60年来粒子物理学甚至整个物理学的发展。

W玻色子是传递弱相互作用的粒子，不同于电磁相互作用，弱相互作用力是一种短程力，这就意味着W玻色子具有质量。希格斯机制赋予了粒子质量，电弱对称性破缺后粒子具有了质量。在粒子物理的标准模型中W玻色子的质量与电子的电荷以及很多粒子的质量有关，测量W玻色子的质量可以很好地检验标准模型。费米实验室前不久给出了W玻色子的最精确测量，测量结果比标准模型的预测值高出0.1%。

不要小看测量值只是比理论值高出0.1%，0.1%是严重偏离。物理学是非常精确的科学，理论计算与实验测量在小数点后十多位还保持吻合是物理学的家常便饭。一百多年前物理学的两朵小小乌云引发了翻天覆地的变化，相对论、量子力学两座物理大厦拔地而起。一个小小偏差的背后可能隐藏着未知的重大科学理论，美国《科学》杂志在发表W玻色子质量测量结果的那期封面上用一个W打破了标准模型。

提到标准模型的建立就不得不提杨振宁，他几乎被公认为是当今最伟大的物理学家。他因发现弱相互作用下宇称不守恒和李政道一起获得了1957年诺贝尔物理学奖。宇称不守恒掀开了粒子物理学的发展新一页，但这还不是杨振宁的最重要科学成就，1954年发表的杨-米尔斯非阿贝尔规范场理论才是他的最伟大科学贡献。在该理论框架下，弱相互作用、电磁相互作用、强相互作用很好地统一起来，由此建立起粒子物理的标准模型。杨振宁在标准模型的建立中作出了基础性的贡献。

如今粒子物理标准模型遇到了重大问题，杨振宁的伟大是否会受到影响？

W玻色子的质量还需要实验数据的再次确认。本次测量之前对W玻色子的质量有过多次测量，之前的测量结果有比理论预言值偏大的情况，也有比理论值偏小的情况，但基本在标准模型的预言范围内。最近的这次测量精度虽然高到让人不得不相信标准模型遇到了大问题，但物理学家仍在期待重新启动的欧洲大型强子对撞机对该数据进行验证。

另外标准模型已经不可能被推翻。标准模型取得了辉煌的成就，它是目前分析物质的微观组成及相互作用的最有效工具，不计其数的实验数据能够与理论预言完美地吻合。标准模型是在摸索中、不断的修补中逐步建立起来的，再一次遇到问题只能说该理论仍不完美。就好比一座大厦出现了渗水，可能是某个管道有破裂，可能是某个地方防水没有做好，甚至有可能是大厦顶层没有封顶。但这是一座非常有用的大厦，人类绝不会因为渗水就把它彻底否定。为标准模型的建立作出卓越贡献的杨振宁、希格斯等科学家的伟大不会有折扣。

科学不怕遇到问题，问题往往是机遇。在此之前标准模型也有一些没有解决好的问题，如中微子的质量问题，暗物质暗能量问题，谬子反常磁矩、引力没有被纳入等。问题相当于是线索，更多的问题能够提供更多的线索。标准模型建立后一些科学家期望发现标准模型之外的粒子以及第五种相互作用力，但一直没有有效的进展。如今W玻色子的质量测量值与理论值存在偏差，这或许是新相互作用下新粒子作用导致的，这样就能够为寻找第五种相互作用力找到突破口。如果找到了第五种相互作用力，毫无疑问会迎来新的物理。如果第五种相互作用力也能够纳入杨-米尔斯非阿贝尔规范场理论框架，那会为杨振宁的伟大再次增添光辉一笔。