階層問題（hierarchy problem）

想像你把一支鉛筆穩穩地立在削尖的筆尖上，它就這樣直挺挺地立著，好幾年都不倒。你不會說這是「運氣好平衡住了」——你會懷疑有什麼東西在撐著它，一個你還沒注意到的隱藏支撐。階層問題就是同一種懷疑，針對的是粒子物理裡的一個數：希格斯玻色子的質量恰好落在一個看上去不可能、可疑地平衡住了的值上，物理學家幾乎確信，一定有什麼東西在那裡把它撐住。

用大白話說說這個謎。在量子理論裡，每個粒子的質量都會受到周圍躁動不安的量子真空的貢獻——那是短命虛粒子不停冒泡的嘶嘶聲。對大多數粒子來說，這些貢獻並不大。可希格斯很特別：同樣的計算說它的質量本應被拽向自然界中最高的能標，也許是重力的能標，那大約是我們實際測到的希格斯質量的千萬億倍（實測約 125 GeV，一個 GeV 大致就是一個質子的質量）。要讓實測值落得這麼小，就得有一個巨大的正貢獻和一個巨大的負貢獻，相互抵消到幾十位小數都對得上。標準模型裡沒有任何東西強迫這種抵消發生；它就這麼恰好湊對了，而這個「恰好」正是讓人不安的地方。

這並不是一個矛盾——標準模型完全可以容忍一個被精細調節出來的希格斯質量。它是一種關於「自然性」的審美和物理上的不安：我們期望一個基本理論裡的無量綱數都是 1 量級的，而不是被精巧地平衡到千萬億分之一。階層問題推動了整整一代理論，催生了超對稱、複合希格斯模型和額外維度，每一種都試圖提供那個讓希格斯保持輕盈的「隱藏支撐」。但到目前為止，它們都沒有在實驗中現身，這促使許多物理學家重新思考：自然性當初到底是不是一個對的指南。