等级问题与自然性（the hierarchy problem and naturalness）

想象把一长串巨大的正数和负数加起来——大小是数十亿、数万亿——结果发现总和却是一个小而朴素的数，比如100。你会怀疑这不是偶然：要么你算错了，要么这些数字被暗中安排得几乎完美地相互抵消。等级问题正是这种怀疑，被用到了希格斯玻色子的质量上。我们测得的希格斯质量是一个安稳的125 GeV，但本应产生它的计算，是一场巨量之间的拔河，而它们必须以惊人的精度相互抵消，才能留下这么小的余数。

下面是它背后的物理。在量子场论中，一个粒子的质量会从它与所触及的每个场的所有量子涨落的相互作用中获得贡献。对大多数粒子，对称性会保护它们的质量不受巨大修正的影响。希格斯作为一个自旋为零的粒子，没有这种保护：它的质量获得的量子修正，会随着新物理可能介入的最高能量尺度而增大——有可能是引力的尺度，那大约是希格斯质量的一万万亿倍。要让最终答案落在朴素的125 GeV上，那些不同的巨大贡献就得抵消到约三十位小数。理论里没有任何东西强迫这种抵消；它就是不得不发生。这个令人不安的巧合，就是等级问题。

自然性，是这样一种指导性的直觉：如此极端、无从解释的抵消，是某样东西缺失了的信号——一个更深层的理论应当让小小的希格斯质量自动出现，而不是一桩侥幸。这种直觉催生了许多对标准模型的扩展提案（超对称是最著名的），它们能驯服这些修正。诚实的现状，以及一个重要的告诫：尽管进行了大量搜寻，这样的新物理至今未被找到，这让一些物理学家质疑自然性是否根本就是错的指南。等级问题是真实而未解的，但它是一个关乎美学与预期的问题，而不是与任何实验的矛盾——标准模型运转良好；它只是看起来被精细调节过。