美国期待已久的结果费米国家加速器实验室,其粒子物理和加速器实验室,更广为人知的名字是费米实验室,通过显示基本粒子的行为与我们最好的理论预测的方式不同(粒子物理标准模型预测),加强了全新物理学的证据。
本文的其余部分位于付费墙后面。请登录或订阅以访问完整内容。
Muon g-2实验宣布第一个结果并独立证实了之前的观察结果。合作发现μ子磁矩的测量值与标准模型的预测值不同。研究结果已达到 4.2 西格玛不确定性的阈值,接近科学证据中 5 西格玛确定性的“黄金标准”水平,但尚未完全达到。这仍然意味着这有十万分之三的可能性是侥幸。
虽然尚未得到绝对证实,但这一发现是迄今为止最有力的证据,表明不仅存在未知的物理现象,而且我们知道从哪里开始寻找它,这是非常令人兴奋的。
“今天是一个不平凡的日子,不仅是我们,也是整个国际物理学界期待已久的一天,”说Graziano Venanzoni,Muon g-2 实验联合发言人、意大利国家核物理研究所物理学家。 “很大程度上要归功于我们年轻的研究人员,他们凭借自己的才华、想法和热情,让我们取得了这一令人难以置信的成果。”
Muon g-2 实验一直在研究 μ 子的反常磁偶极矩,μ 子是一种类似于电子的粒子,但质量是电子的 207 倍。该实验测量了μ子的内磁到底有多强,这是我们从理论中可以清楚预测的。但之前的测量结果暗示其数值与预期大相径庭。
存在一些不确定性,因此一种可能是测量结果只是统计上的侥幸。或者,实验和/或分析存在一些未知问题。最令人兴奋的是最后一个解释:这些发现是由于我们的理论中没有预测到的力或粒子造成的。
为了更清楚地了解正在发生的事情,物理学家必须将实验移至美国各地约 5,000 公里(3,200 英里)。 2006 年公布的最初结果来自纽约长岛的布鲁克海文国家实验室。但研究人员需要一个更大的μ子加速器。芝加哥的费米实验室有一个,因此他们决定将实验转移到那里,因为这比建造一个新的加速器便宜。
巨大的 Muon g-2 电磁体向下到达佛罗里达州,然后经过田纳西州-汤比格比河道和伊利诺伊河,直到到达芝加哥。
费米实验室的实验并持续了大约三年。它总共分析了 80 亿个 μ 子,比原始实验多了 21 倍,测量精度提高了 10,000 倍。这还只是第一次实验的结果。目前正在分析第二轮和第三轮的数据,第四轮正在进行中。
费米实验室科学家克里斯·波利 (Chris Polly) 表示:“布鲁克海文实验结束 20 年后,终于解开了这个谜团,真是令人欣慰。”他是当前实验的联合发言人,也是布鲁克海文实验的首席研究生。 “到目前为止,我们分析了实验最终收集的不到 6% 的数据。尽管这些初步结果告诉我们,与标准模型存在有趣的差异,但我们将在未来几年了解更多信息。”
本周《IFLScience》
每周将我们最大的科学故事发送到您的收件箱!









