6月3日，费米实验室Fermilab官宣了他们第三次、也是最后一次μ子g-2实验结果。结论是：没有异常了，一切和标准模型吻合得不能更好了。如果你不知道μ子g-2是啥，简单一句话：这是物理学界最著名的、最持久的“标准模型之殇”，一度被不少人当成寻找新物理的敲门砖。结果一算清楚，全是自己算错了。来，我们一步步捋清楚这个故事
在这个过程中,物理学家就像侦探一样,从大量数据中精确地捕捉到那些极易被忽视的证据,再推理得出重大发现。在费米实验室(Fermilab)进行的一项实验——μ子g-2实验,就正在上演着这样一幕。 一 这项新的研究与隐藏在标准模型中的基本粒子——μ子身上的磁性奥秘有关。我们知道,所有旋转着的带电物体都能够产生磁场,...
不过也有一些不那么昂贵的实验可检测偏离标准模型的蛛丝马迹。比如,最近Fermilab刚刚发布一组数据的μ子g-2实验。μ子是3种轻子之一,我们可以把它理解为一个更重的电子,μ子的质量大约是电子质量的207倍,同时和电子一样,μ子的自旋也是1/2。 g=2 根据经典物理学,电子的轨道角动量L和电子的轨道磁矩M成正比:...
不过也有一些不那么昂贵的实验可检测偏离标准模型的蛛丝马迹。比如,最近Fermilab刚刚发布一组数据的μ子g-2实验。μ子是3种轻子之一,我们可以把它理解为一个更重的电子,μ子的质量大约是电子质量的207倍,同时和电子一样,μ子的自旋也是1/2。 g=2 根据经典物理学,电子的轨道角动量L和电子的轨道磁矩M成正比:...
Fermilab研究部副主任Joe Lykken补充说:“遏制介子的微妙行为是一项了不起的成就,它将在未来的几年中指导物理研究超越标准模型。” “这是粒子物理学研究的激动人心的时刻,费米实验室处于前沿。” Muon g-2实验的第一个结果证实了二十年前BNL进行的实验的结果。
与标准模型存在着有趣的差异，但在接下来的几年里，我们将学到更多的东西。"波利说。“锁定μ介子的微妙行为是一项了不起的成就，它将在未来几年内指导寻找超越标准模型的物理学，” Fermilab研究副主任Joe Lykken说。“对于粒子物理学研究来说，这是一个激动人心的时刻，而费米实验室正处于最前沿。”
我们测量的这个量反映了μ介子与宇宙中其他一切物质的相互作用。但是当理论家们用标准模型中所有已知的力和粒子来计算相同的量时，我们得到的答案并不一样。这有力地证明了μ介子对我们最佳理论中没有的东西很敏感。然而，根据Fermilab的说法，这个结果并不完全符合科学家宣布发现的标准，由统计学上的侥幸造成的几率...
有几种可能的解释：（1）测量错误;（2）预测错误;（3）他们都是对的——但有一些未知的现象没有被纳入公认的理论。如果是这种情况，差异表示发现。为了验证测量是否正确，研究人员将他们的设备从布鲁克海文转移到费米国家加速器实验室（Fermilab），以受益于其更强大的加速器。经过相当大的努力来改进设备，费米实验...
显示μ介子g-2的图。Credit: Fermilab 半个多世纪以来,研究人员已经研究了一种叫一个μ介子的短暂的亚原子粒子的磁属性。最近的这一属性的一个测量是所有科学中最准确的测量之一。然而,当科学家将他们的经验结果与一种理论预测比较时两者不一致。如果这种差异被证实,可能需要物理学家来重写他们的描述自然的法则的理...
费米实验室(Fermilab)和BNL获得的结果表明,异常磁矩不同于SM预测的磁矩,有效值为4.2 sigma。此外,研究人员确定,他们的结果归因于统计波动的机会只有40,000的1。肯塔基大学的物理学家,Muon g-2实验的模拟经理雷妮·法特米(Renee Fatemi)说: “我们测量的数量反映了介子与宇宙中其他所有物质的相互作用。但是,当理论...