美國費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室計(jì)劃重測(cè)μ介子磁矩

據(jù)英國《自然》雜志11日?qǐng)?bào)道，美國費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室表示，他們將于下月重測(cè)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(biāo)準(zhǔn)模型的新物理學(xué)。

μ介子帶負(fù)電，質(zhì)量為電子的200多倍。量子理論認(rèn)為，宇宙中的能量于短暫時(shí)間內(nèi)在固定的總數(shù)值左右起伏，從這種能量起伏產(chǎn)生的粒子就是虛粒子。“短命”的虛粒子分布在實(shí)物周圍。物理學(xué)家們已揭示了光子等虛粒子的性質(zhì)，但可能還有一些未知的虛粒子，而μ介子或?qū)λ鼈兏裢饷舾小?/p>

磁矩是μ介子的一種基本屬性，與粒子內(nèi)在的磁性有關(guān)，在與虛粒子相互作用時(shí)，μ介子的磁矩會(huì)發(fā)生變化。15年前，美國布魯克黑文國家實(shí)驗(yàn)室的測(cè)量結(jié)果顯示，μ介子的磁矩比理論預(yù)測(cè)大。物理學(xué)家們認(rèn)為，與未知粒子的相互作用導(dǎo)致了這種異常。的μ介子g-2實(shí)驗(yàn)也旨在以的度測(cè)量μ介子的磁矩。

實(shí)驗(yàn)聯(lián)合負(fù)責(zé)人、波士頓大學(xué)物理學(xué)家李·羅伯茨表示，新實(shí)驗(yàn)使用的μ介子數(shù)目將增加20多倍，可將不確定性縮小4倍。如果實(shí)驗(yàn)再次證實(shí)μ介子的磁矩比理論預(yù)測(cè)大，那么可能的解釋是未知的虛粒子在起作用。

實(shí)驗(yàn)成員、德國德累斯頓工科大學(xué)理論學(xué)家多米尼克·斯特克林格說，盡管結(jié)果并不一定能準(zhǔn)確地表明這種虛粒子究竟是“何方神圣”，但它會(huì)提供線索幫助其他實(shí)驗(yàn)確定新粒子，借助大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)（LHC）應(yīng)該可以“揪出”這些粒子。

斯特克林格說：“它可能是超越標(biāo)準(zhǔn)模型的物理學(xué)的*直接證據(jù)，也將是全新粒子的*直接證據(jù)。”