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美國費米實驗室計劃重測μ介子磁矩

點擊次數:1781 更新時間:2017-04-14

據英國《自然》雜志11日報道,美國費米實驗室表示,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,從而開辟超越標準模型的新物理學。

μ介子帶負電,質量為電子的200多倍。量子理論認為,宇宙中的能量于短暫時間內在固定的總數值左右起伏,從這種能量起伏產生的粒子就是虛粒子。“短命”的虛粒子分布在實物周圍。物理學家們已揭示了光子等虛粒子的性質,但可能還有一些未知的虛粒子,而μ介子或對它們格外敏感。

磁矩是μ介子的一種基本屬性,與粒子內在的磁性有關,在與虛粒子相互作用時,μ介子的磁矩會發生變化。15年前,美國布魯克黑文國家實驗室的測量結果顯示,μ介子的磁矩比理論預測大。物理學家們認為,與未知粒子的相互作用導致了這種異常。的μ介子g-2實驗也旨在以的度測量μ介子的磁矩。

實驗聯合負責人、波士頓大學物理學家李·羅伯茨表示,新實驗使用的μ介子數目將增加20多倍,可將不確定性縮小4倍。如果實驗再次證實μ介子的磁矩比理論預測大,那么可能的解釋是未知的虛粒子在起作用。

實驗成員、德國德累斯頓工科大學理論學家多米尼克·斯特克林格說,盡管結果并不一定能準確地表明這種虛粒子究竟是“何方神圣”,但它會提供線索幫助其他實驗確定新粒子,借助大型強子對撞機(LHC)應該可以“揪出”這些粒子。

斯特克林格說:“它可能是超越標準模型的物理學的*直接證據,也將是全新粒子的*直接證據。”

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