期待已久的費米實驗室結果強化了全新物理學的證據

美國期待已久的結果費米國家加速器實驗室，其粒子物理和加速器實驗室，更廣為人知的名字是費米實驗室，透過顯示基本粒子的行為與我們最好的理論預測的方式不同（粒子物理標準模型預測），加強了全新物理學的證據。

Muon g-2實驗宣布第一個結果並獨立證實了先前的觀察結果。 合作發現μ子磁矩的測量值與標準模型的預測值不同。 研究結果已達到 4.2 西格瑪不確定性的閾值，接近科學證據中 5 西格瑪確定性的「黃金標準」水平，但尚未完全達到。 這仍然意味著這有十萬分之三的可能性是僥倖。

雖然尚未得到絕對證實，但這項發現是迄今為止最有力的證據，表明不僅存在未知的物理現象，而且我們知道從哪裡開始尋找它，這是非常令人興奮的。

“今天是一個不平凡的日子，不僅是我們，也是整個國際物理學界期待已久的一天，”說Graziano Venanzoni，Muon g-2 實驗共同發言人、義大利國家核子物理研究所物理學家。 “很大程度上要歸功於我們年輕的研究人員，他們憑藉自己的才華、想法和熱情，讓我們取得了這一令人難以置信的成果。”

Muon g-2 實驗一直在研究 μ 子的異常磁偶極矩，μ 子是一種類似電子的粒子，但質量是電子的 207 倍。 這個實驗測量了μ子的內磁到底有多強，這是我們從理論中可以清楚預測的。 但先前的測量結果暗示其數值與預期大相逕庭。

存在一些不確定性，因此一種可能是測量結果只是統計上的僥倖。 或者，實驗和/或分析存在一些未知問題。 最令人興奮的是最後一個解釋：這些發現是由於我們的理論中沒有預測到的力量或粒子造成的。

為了更清楚地了解正在發生的事情，物理學家必須將實驗移至美國各地約 5,000 公里（3,200 英里）。 2006 年公佈的最初結果來自紐約長島的布魯克海文國家實驗室。 但研究人員需要一個更大的μ子加速器。 芝加哥的費米實驗室有一個，因此他們決定將實驗轉移到那裡，因為這比建造一個新的加速器便宜。

巨大的 Muon g-2 電磁體向下到達佛羅裡達州，然後經過田納西州-湯比格比河道和伊利諾伊河，直到到達芝加哥。

費米實驗室的實驗並持續了大約三年。 它總共分析了 80 億個 μ 子，比原始實驗多了 21 倍，測量精度提高了 10,000 倍。 這只是第一次實驗的結果。 目前正在分析第二輪和第三輪的數據，第四輪正在進行中。

「布魯克海文實驗結束已經過去了20年，終於解開這個謎團真是令人欣慰，」 費米實驗室科學家克里斯·波利說，他是目前實驗的聯合發言人，也是布魯克海文實驗的首席研究生。 到目前為止，我們分析了實驗最終收集的不到 6% 的數據。 儘管這些初步結果告訴我們，與標準模型有有趣的差異，但我們將在接下來的幾年中了解更多。