2012年希格斯玻色子首次被发现时，引起了巨大的轰动——这一发现使其获得了2013年诺贝尔物理学奖。该粒子完成了所谓的标准模型，这是我们目前在粒子层面理解自然的最佳理论。
现在，欧洲核子研究中心（CERN）的大型强子对撞机（LHC）上的科学家认为他们可能已经观测到另一种粒子，在数据中以某一特定能量处的峰值形式被探测到，不过这一发现尚未得到证实。粒子物理学家再次感到十分兴奋，但这一次其中还夹杂着一丝焦虑。与证实了我们对物理现实认识的希格斯粒子不同，这种新粒子似乎对这一认识构成了威胁。
这一新结果——数据中位于28 GeV（一种能量单位）处的一个神秘凸起——已发表在ArXiv上以预印本形式发布。它尚未发表于经过同行评审的期刊，但这不是大问题。LHC合作团队有非常严格的内部审查程序，当他们报告“4.2个标准差显著性”时，我们可以确信作者的计算是正确的。这意味着，由数据中的随机噪声而非真实粒子所产生、且如此之大的峰值的偶然概率仅为0.0013%。这很微小——相当于百万分之13。因此，这似乎必定是真实事件，而非随机噪声，但目前还没有人开香槟庆祝。
数据所显示的内容
许多LHC实验将质子束（原子核中的粒子）相互对撞，通过寻找已知粒子（如光子（光的粒子）或电子）的异常累积来寻找新奇粒子的证据。这是因为希格斯等重型且“不可见”的粒子通常不稳定，往往会衰变为更轻、更易探测的粒子。因此，我们可以在实验数据中寻找这些粒子，以判断它们是否为较重粒子衰变的结果。LHC通过此类技术已发现许多新粒子，而它们都符合标准模型。
这一新发现来自一项实验，该实验使用了CMS探测器，该探测器记录了若干对μ子（muon）——众所周知且易于识别的粒子，它们与电子相似但质量更大。研究人员分析了它们的能量和方向，并提出了这样一个问题：如果这一对粒子来自单一母粒子的衰变，那么该母粒子的质量会是多少？
在大多数情况下，μ子对来自不同来源——它们源自两个不同事件，而非某一粒子的衰变。因此，如果在这类情况下计算母粒子质量，结果将分散在很宽的能量范围内，而不会在数据中特别形成位于28GeV（或其他某个能量）处的窄峰。但在本例中，确实看起来存在一个峰值。或许如此。您可以查看该图，自行判断。
这是真正的峰值，还是仅仅由数据点围绕本底（虚线曲线）的随机散布所导致的统计涨落？如果这是真实的，则意味着确实有少数μ子对来自一个仅通过发射μ子而衰变的大质量母粒子——而此前从未观测到过这样一个28 GeV的粒子。
因此，整个情况看起来颇为引人入胜，但历史教会我们要保持谨慎。此前也曾出现过同样显著的效应，但在获取更多数据后便消失了。Digamma(750)异常便是一个近期的例子，它属于由来已久的一连串虚假警报——由设备故障、过于热情的分析或纯粹的运气不佳所导致的错误“发现”。
这在一定程度上归因于一种被称为“看别处效应”的现象：尽管若专门观察28 GeV处，随机噪声产生峰值的概率可能为百万分之13，但此类噪声可能会在图中的其他位置产生峰值，例如29GeV或16GeV处。这些峰值各自由偶然性导致的概率同样极小，但这些极小概率之和就不那么小了（尽管仍相当小）。这意味着，随机噪声产生峰值并非不可能。
此外还有一些令人费解之处。例如，当能量翻倍时，该凸起在LHC的一次运行中出现，而在另一次运行中却未出现。人们会预期，任何新现象都会随能量升高而变得更加显著。这背后或许有其原因，但目前而言，这是一个令人不安的事实。
新的物理现实？
该理论则更加不协调。正如实验粒子物理学家花费大量时间寻找新粒子一样，理论物理学家也花费大量时间构思那些值得去寻找的新粒子：即能够补全标准模型缺失部分，或解释暗物质（一种不可见物质），或兼而有之的粒子。但至今无人提出过类似的设想。
例如，理论学家提出，我们或许能够找到希格斯粒子的一个较轻版本。但此类粒子不会衰变为μ子。轻Z玻色子Z玻色子或重光子也曾被提及，但它们会与电子相互作用。这意味着，由于电子很容易探测，我们本应早已发现它们。该潜在新粒子的性质与所提出的任何一种粒子都不相符。
如果这种粒子确实存在，那么它不仅超出了标准模型，而且是以一种无人预料到的方式超出的。正如牛顿引力理论让位于爱因斯坦的广义相对论一样，标准模型也将被取代。但取而代之的理论不会是迄今已提出的、用以扩展标准模型的任何一种备受青睐的候选理论，包括超对称、额外维度以及大统一理论。这些理论都提出了新粒子，但没有一种具有我们或许刚刚观测到的那种粒子的性质。它必定是某种奇特到无人提出过的东西。
幸运的是，LHC的另一大型实验ATLAS也获得了类似的数据。该团队仍在分析，并将在适当时候公布结果。根据以往的经验，他们很可能会报告无信号结果，这一结果将加入统计涨落的“陈列室”。但或许——只是或许——他们会观测到某些现象。届时，实验物理学家和理论物理学家的工作将突然变得非常忙碌，也非常有趣。
