经过两十年的等待,其中包括长期以来一直在努力的资金和一半的举动,在一个大陆的一半,在μ-a类似于电子的粒子上重新启动的实验,而是更重,不稳定 - 即将推出其结果。物理学家们希望能够在4月7日发布的穆森磁性的最新测量,将秉承早期的结果,这可能导致新颗粒的发现。GydF4y2Ba

这GydF4y2BamuGydF4y2BaGGydF4y2Ba- 2实验GydF4y2Ba,现在位于伊利诺伊州伊利诺伊州巴特维亚的费米国家加速实验室(Fermilab),于1997年至2001年间在纽约长岛布鲁克海汶国家实验室。原始结果,2001年宣布,然后在2006年完成,发现μ子的磁矩 - 它产生的磁场的量度 - 略大于预测的理论。这导致了一个感觉,GydF4y2Ba并刺激争论GydF4y2Ba在物理学家中。如果这些结果最终在下周的公告中确认,或者未来的实验 - 他们可以揭示新的基本粒子的存在和颠覆基础物理学。“每个人的antsy,”伊利诺伊大学理论物理学家伊诺伊斯州厄巴纳·香槟的理论物理学家说。GydF4y2Ba

磁测量GydF4y2Ba

muGydF4y2BaGGydF4y2Ba- 2通过将颗粒在15米直径的圆圈中移动颗粒来测量μON的磁矩。一个强大的磁铁使μ子保持在圆形轨道上,同时使其磁性南北轴旋转。粒子磁矩越强,轴旋转的速度越快。“我们衡量的是μ子在磁场中旋转的速率,如[旋转]的顶部,”马萨诸塞州波士顿大学的物理学家Lee Roberts说,他们在穆森上工作GydF4y2BaGGydF4y2Ba自1989年以来,2及其前任。GydF4y2Ba

从原始实验发现的理论期望的差异很小,但足以导致理论者中的搅拌。对于第一近似,量子物理预测,诸如μ子和电子的基本颗粒具有完全等于2的磁矩(以依赖于颗粒的测量为单位)。但是更饱和的计算揭示了偏离这种完美价值的偏差,这是由于空的空间永远不会真正空的事实引起的。杂散周围的空间与各种“虚拟颗粒 - 短暂版本的实际粒子连续出现并且从真空中消失 - 这改变了μ子的磁场。GydF4y2Ba

存在的粒子类型越多,它们的虚拟版本就越影响磁矩。这意味着高精度测量可以揭示以前未知的颗粒存在的间接证据。“基本上我们衡量的是一个数字,这是自然在那里的一切总和,”罗伯茨说。GydF4y2Ba

得到的磁矩与2略有不同,并且通常表示微小的差异GydF4y2BaGGydF4y2Ba- 2.在布鲁克海文,物理学家发现GydF4y2BaGGydF4y2Ba- 2至0.0023318319。当时,这略大于理论者的最佳估算来自已知虚拟粒子的贡献。GydF4y2Ba

测量的精度不足以充满信心,即差异是真实的,但它足以引起兴奋。结果也是当场似乎有望的爆炸性的发现时出现。大型特罗龙撞机(LHC)正在建设瑞士法国边境,理论家认为它将发现得分的新颗粒。但除了2012年历史悠久的北京的发现,LHC还没有找到任何其他基本粒子。此外,它的数据已经排除了许多潜在的虚拟粒子候选人,这些候选人可能会夸大穆斯洛·佩斯·佩斯·帕克斯·佩斯皮(Michael Peskin)在加利福尼亚州Menlo Park,Menlo Park,Menlo Parkia,Menlo Parkia,Menlo Parkia的理论物理学家。GydF4y2Ba

但佩斯金说,LHC并没有排除对差异的所有可能的解释。其中,在德国德累斯顿大学的理论物理学家DominikStöckinger说,德国德累斯顿大学的理论物理学家是没有一种人,但至少有两种人。GydF4y2Ba

不断发展的理论GydF4y2Ba

在Brookhaven实验时,穆恩磁矩的实验价值必须与理论上的预测相比,自己具有相对较大的不确定性。但是,而最好的实验测量GydF4y2BaGGydF4y2Ba- 2在15年内没有改变,理论已经发展出来了。去年,由El-Khadra共同主持的大型合作,汇集了几个研究人员 - 每组专门从一种虚拟粒子中专注于一个虚拟粒子,并为基本常数发表了“共识的价值”。理论和实验值之间的差异没有比赛。GydF4y2Ba

此外,去年,一支名为Budapest-Marseille-Wuppertal合作的团队发布了一份提出了理论价值的预印刷品GydF4y2BaGGydF4y2Ba- 2更近的实验。该团队专注于该理论中的一个特别顽固的不确定性来源,来自虚拟版本的胶原,传递强核力的粒子。如果它们的结果是正确的,理论和实验之间的差距可能会产生不存在的。El-Khadra表示,目前正在接受审查的初步调查结果,“引起了一个大的飞溅”,并且已经激烈地辩论。GydF4y2Ba

在4月7日揭幕的结果可能还没有解决问题。由于升级到设备,团队最终预期提高了提高的准确性GydF4y2BaGGydF4y2Ba- 与Brookhaven实验相比,2四倍。但到目前为止,它已自2017年以来仅为一年的数据分析了一年的数据 - 不足以使误差幅度窄于Brookhaven实验。罗伯茨仍然说,如果测量与原来的竞争对重,那么对该结果的信心将改善。GydF4y2Ba

如果Fermilab最终确认Brookhaven惊喜,科学界可能需要进一步,独立的确认。这可能来自于在Tokai附近的日本质子加速器研究复合体(J-PARC)的实验技术中,这将以完全不同的方式测量μ子的磁矩。GydF4y2Ba

伊丽莎白吉布尼的额外报告。GydF4y2Ba

本文通过许可复制而且是GydF4y2Ba第一次出版GydF4y2Ba于3月30日2021年。GydF4y2Ba