因为这种质量增加没有发生,所以,统辖粒子物理学的支配理论——标准模型需要进行更高程度的精调,才能纠正希格斯粒子的测量质量和更大质量之间的差异。
瑞特弗表示,这种精调就是我们所说的固有的问题,这也是物理学家们心头的一根刺,“理论本身并不像我们所希望的那么完美优雅,从理论上来说,要想在最基础的尺度上描述所有物质,我们需要对标准模型进行很多精调。”
为了不进行这种精调,而仍然能回答希格斯质量的问题,物理学家们提出对标准模型进行扩展和延伸,其中最著名的就是超对称理论。这一理论认为,标准模型中的每个粒子都存在着一个质量更大的超级对称粒子“超粒子(Sparticle)”。超粒子应该能抵消真空中虚粒子的影响,减少希格斯粒子的质量,从而使标准模型不再需要精调。但迄今为止,科学家们没有发现任何理论上的超对称粒子的“蛛丝马迹”。
“技夸克”或成解决问题的关键
瑞特弗表示,有不少理论指出,希格斯粒子或许也有组成成分——它由其他更小的名为“技夸克”的粒子组成。瑞特弗说:“如果希格斯粒子由自然界中比其更小的‘砖块’通过一种新的力——艺彩力(technicolor)组成,就像夸克结合在一起形成质子和中子一样,那么,问题就迎刃而解了。”
那么,“技夸克”如何解决这个质量问题呢?瑞特弗说,技夸克粒子的自旋为1/2,因此,两个技夸克集合在一起能形成像希格斯粒子这样自旋为零的复合粒子,“研究结果表明,只有将技夸克考虑在内,才不会出现我们上述的质量问题。”
其实,自上世纪70年代末,就有人提出了这种涵盖技夸克的想法,最近,科学家们对最初的模型进行了非常重要的梳理和提炼工作。