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美國費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室計(jì)劃重測μ介子磁矩

據(jù)英國《自然》雜志11日報(bào)道,美國費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室表示,他們將于下月重測μ介子的磁矩,此研究有可能揭示未知的虛粒子,從而開辟超越標(biāo)準(zhǔn)模型的新物理學(xué)。

μ介子帶負(fù)電,質(zhì)量為電子的200多倍。量子理論認(rèn)為,宇宙中的能量于短暫時(shí)間內(nèi)在固定的總數(shù)值左右起伏,從這種能量起伏產(chǎn)生的粒子就是虛粒子?!岸堂钡奶摿W臃植荚趯?shí)物周圍。物理學(xué)家們已揭示了光子等虛粒子的性質(zhì),但可能還有一些未知的虛粒子,而μ介子或?qū)λ鼈兏裢饷舾小?/p>

磁矩是μ介子的一種基本屬性,與粒子內(nèi)在的磁性有關(guān),在與虛粒子相互作用時(shí),μ介子的磁矩會(huì)發(fā)生變化。15年前,美國布魯克黑文國家實(shí)驗(yàn)室的測量結(jié)果顯示,μ介子的磁矩比理論預(yù)測大。物理學(xué)家們認(rèn)為,與未知粒子的相互作用導(dǎo)致了這種異常。最新的μ介子g-2實(shí)驗(yàn)也旨在以前所未有的精確度測量μ介子的磁矩。

實(shí)驗(yàn)聯(lián)合負(fù)責(zé)人、波士頓大學(xué)物理學(xué)家李·羅伯茨表示,新實(shí)驗(yàn)使用的μ介子數(shù)目將增加20多倍,可將不確定性縮小4倍。如果實(shí)驗(yàn)再次證實(shí)μ介子的磁矩比理論預(yù)測大,那么最可能的解釋是未知的虛粒子在起作用。

實(shí)驗(yàn)成員、德國德累斯頓工科大學(xué)理論學(xué)家多米尼克·斯特克林格說,盡管結(jié)果并不一定能準(zhǔn)確地表明這種虛粒子究竟是“何方神圣”,但它會(huì)提供線索幫助其他實(shí)驗(yàn)確定新粒子,借助大型強(qiáng)子對撞機(jī)(LHC)應(yīng)該可以“揪出”這些粒子。

斯特克林格說:“它可能是超越標(biāo)準(zhǔn)模型的物理學(xué)的首個(gè)直接證據(jù),也將是全新粒子的首個(gè)直接證據(jù)?!保ㄓ浾邉⑾迹?/p>

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