En el modelo estándar de partículas, la precisión en el cálculo de la masa es muy baja. Y no se puede predecir con precisión el límite superior de la masa de partículas de Higgs. ¿Por qué no masas precisas de partículas elementales?
Parte de esto se debe a consideraciones de por vida. Cuando tienes una partícula inestable, el tiempo de vida es corto y hay una incertidumbre en su energía que es como el tiempo de vida inverso. La relación entre el tiempo de vida inverso (en unidades naturales) y la masa en reposo se denomina ancho de la partícula, porque es el ancho del pico en la amplitud de dispersión que ves cuando creas esta partícula.
Cuanto más ancha sea la partícula, más estadísticas necesitará para determinar los parámetros de masa y ancho con precisión. Debe averiguar el centro de la distribución de dispersión ascendente y descendente (en un experimento idealizado) para determinar la masa, y esto no es factible sin grandes estadísticas.
Para el electrón, el protón y el neutrón, tenemos masas precisas. Para el muón inestable, la vida útil es lo suficientemente larga como para que los problemas de ancho sean insignificantes. Para las W y las Z, tenemos enormes estadísticas, por lo que conocemos bien las masas de estas partículas. Para el tau, tienes menos precisión.
El segundo problema con la masa es cuando la partícula apenas interactúa. Para los neutrinos, apenas podemos medir su masa. La incertidumbre en la masa de los neutrinos es comprensible y difícil de rectificar.
Para los quarks, existe un segundo problema, que es que están confinados. Entonces, la definición de su masa es por las propiedades de propagación de los quarks a distancias cortas, ya que a distancias largas están confinados. Este parámetro es difícil de medir a partir de la física de los estados ligados de los quarks, los hadrones, es necesario extrapolarlo de los quarks ligeros usando sumas de las dispersiones de muchos hadrones y trucos matemáticos. Para los quarks ligeros, hay mucha incertidumbre en la masa debido a este problema de confinamiento. Este problema desaparece para los quarks más pesados, el charm y el bottom, pero para el top, obtienes un gran ancho y problemas de estadísticas que nuevamente limitan la precisión.