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期待已久的μ介子实验结果即将揭晓

2021-04-01 光明网 【 字体:

  经由20年的守候,重新启动的μ介子试验行将发布成效。研讨职员企图于4月7日发布μ介子磁性的最新丈量成效,相干发明大概会招致新粒子的发明。

  这个名为μ介子g-2的试验是在美国费米国家加速器试验室停止的。1997年至2001年,μ介子试验曾初次在布鲁克海文国家试验室停止,并在2006年终究断定成效,发明μ介子的磁矩(发生的磁场量度)略大于实践猜测。

  该成效惹起了物理界的颤动和争议。若是这些成效终究失掉证明,它们大概提醒新粒子的存在,并推翻根底物理学。伊利诺伊大学厄巴纳—香槟分校实践物理学家Aida El-Khadra说:“每一个人都坐卧不宁。”

  μ介子g-2试验经过在直径为15米的圆内挪动粒子来丈量介子的磁矩。一个壮大的磁铁使介子坚持在圆形轨道上,同时使它们的南北磁轴扭转。粒子的磁矩越强,轴的扭转速度就越快。“咱们丈量的是介子在磁场中扭转速度。”波士顿大学物理学家Lee Roberts说。

  量子物理学开端猜测,根本粒子(如介子和电子)的磁矩恰好即是2(用依附于粒子的丈量单元盘算)。但更全面的盘算提醒了这个值的偏向,这是因为“真空历来不是真正的真空”形成的,即介子四周的空间里充满着种种“虚粒子”,它们转变了介子的磁场。这类巨大的差别平常用g-2默示。

  在布鲁克海文国家试验室的试验中,物理学家发明g-2的值为0.0023318319。该试验中,介子磁矩的试验值必需与实践猜测值相比较,而实践猜测自己就有较大的不断定性。

  客岁,由El-Khadra参加掌管的一个大型相互协作名目调集了几个研讨小组,每一个小组特地研讨一种范例的虚构粒子,并发布了根本常数的“共鸣”值。实践值和试验值之间的差别不转变。

  一样是客岁,一个研讨小组揭橥了一篇预印本,解释μ介子g-2的实践值濒临试验值。该团队专一于该实践中一个希奇固执的不断定泉源——虚胶子。若是他们的成效是精确的,实践值和试验值间的差异大概是不存在的。El-Khadra说,开端的研讨成效“惹起了很大的颤动”,并激发了猛烈的争执。

  4月7日将发布的成效大概还不克不及处理这个题目。因为装备进级,该团队终究但愿将μ介子g-2的精确度进步到布鲁克海文国家试验室试验的4倍。但到现在为止,该研讨偏差幅度不减小。不外,Roberts默示,若是丈量成效与最后的成效很是濒临,人们对成效的信念就会进步。(辛雨)

[义务编纂: 张梦凡 ]

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