新的μ介子計算暗示了尚未看到的未知物理學

對一個叫做μ介子的電子的重量級表親的獨特擺動的實驗一再發現一些東西并不完全加起來，為未知的物理學指明了方向。

紐約布魯克海文粒子加速器的研究人員首次提供證據近20年后的異常情況，數百名科學家與μ介子g-2合作組織合作剛剛宣布μ介子在電磁場中運動的最新測量。

基于美國能源部費米國家加速器實驗室收集的大量新數據，新的分析證實了期望和結果之間的差異 116 592 055 x 10^-11.

可以肯定的是，這是一個很小的數字。但它可能會帶來一些重大的新發現。該分析的精度為百萬分之0.2，可以比作估計美國不同兩側的兩個人之間的距離，并且距離不到一米（幾英尺）。

“這項測量是一項令人難以置信的實驗成就，”說彼得·溫特，伊利諾伊州阿貢國家實驗室的物理學家。“將系統性不確定性降低到這個水平是一件大事，這是我們沒想到這么快就能實現的。

μ介子的平均壽命略高于幾微秒。但是在那個短暫的存在中，它們巨大的身體表現得很像一個電子，隨著電磁電流的推動而來回旋轉。磁矩.

物理學家對μ介子應該如何在電磁場中移動有一個很好的了解。他們甚至有一封描述這種運動的信 - g，代表陀螺磁比。

在只有電磁節拍和開槽μ介子的舞池中，理論上可以預測每一個回旋，g的值為2。

不幸的是，量子舞池是一個相當混亂的地方，擠滿了徘徊在存在邊緣的虛擬粒子。這種模糊的物體以微妙的方式推動和絆倒μ介子，導致它的boogaloo歪斜。

它們的存在表明g應該略高于2。從邏輯上講，從g上取下2應該表明所有這些量子爭吵的特征。

按照這本書，每一個量子門崩潰者及其標志性動作都應該在標準型號.我們甚至可以將這些效應相加，并在用單個數字預測μ介子的真實運動時將它們考慮在內。

然而，這個數字并不是實驗者在大約20年前在布魯克海文進行的一系列實驗中發現的數字。也不是研究人員發現的費米實驗室的設備在2018年進行的一系列碰撞中。

粒子物理學中的期望和結果之間的不匹配通常歸結為三件事之一。這要么是統計上的曇花一現，要么是實驗缺陷，要么是理論空白。

其中，第三種可能性是最終的獎品——標準模型中渴望被填補的漏洞。

給定的現象如下暗能量和暗物質目前不能用物理學的標準模型輕松解釋，我們已經懷疑它存在一些問題。

隨著μ介子g-2協作組織根據2019年和2020年費米實驗室粒子加速器的多次運行確認g-2的數量，我們可以確定我們尚未識別的新粒子和力的存在。

在未來幾年，這項合作將把過去的實驗結果與最近的數據結合起來，建立一個更強大的案例，一個可以滿足高標準的確定性并永遠改變物理學的案例。

本研究已提交給物理評論信用于同行評審。

寶寶起名