最新实验显示缪子摆动远超应有程度

发布时间：2023-08-15 12:53:26 所属栏目：外闻来源：

导读：美国的费米国家加速器实验室的科学家们找到了一些新的数据，他们已经确定在我们的当前科学基础上存在一个小小但是重要的不稳定因素 - 即所谓的“缪子的摆动幅度远大于预期”这个现象，他们认为应有一种未知

美国的费米国家加速器实验室的科学家们找到了一些新的数据，他们已经确定在我们的当前科学基础上存在一个小小但是重要的不稳定因素 - 即所谓的“缪子的摆动幅度远大于预期”这个现象，他们认为应有一种未知的力在推动它。这一结果如在“最终对决”中确定，则将撼动粒子物理学的基石。

费米实验室高级科学家布伦丹·凯西表示，他们正以前所未有的精度确定μ子磁矩。μ子有时称为“胖电子”，它与电子相似，但重量是电子的200倍，其可以在短短百万分之一秒内衰变成电子和微小的、幽灵般的、不带电的中微子。μ子还具有自旋特性，这使得它们在磁场内像迷你陀螺仪一样摆动。

团队此次让粒子以接近光速绕着-268℃的超导磁环飞行，实验表明，μ子的摆动远超应有的程度。科学家表示，这只能用标准模型以外的神秘力量来解释。换句话说，有一些未知力量正在推动和拉动环内的μ子。这可能是一种完全未知的自然力（已知的4种力是引力、电磁力以及强核力和弱核力）；也可能是一种未知的奇异粒子；亦或是新维度或时空尚未被发现的证据。

该结果建立在2021年实验的基础上，但产生的数据是原来的4倍。最新μ子g-2实验成功地将两年前的μ子磁矩测量精度提高了一倍，通过对比两个实验的结果可以发现，实际测得的 μ子磁场比之前的预期要强很多。尽管这个观测结果和以前所预测的关于基本粒子的弱磁性的观点有所不同，但是两种测试得出的一直保持一致。

如果该发现进一步被证实，那将是自爱因斯坦发表相对论后一百多年来最重大的科学突破之一。因为μ子的摆动（磁矩）可能动摇科学基础，与之相关的第五种力以及任何粒子，都不属于现今标准模型范畴。而标准模型自20世纪70年代中期以来一直保持不变。

研究人员预计，在2025年发布的完整结果将足够精确，不确定性可进一步降低至百万分之0.14。这一数字比目前公布的结果高出约10倍。研究人员表示，他们希望能够通过更多的实验来验证这一假设。

（编辑：驾考网）

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