详细内容或原文请订阅后点击阅览
从0.0000001%的精度到新的谜团：新西伯利亚的对撞机反驳了20年前寻找“新物理学”的理论
25 年来，物理学家一直在寻找介子行为中的新粒子。我们发现了更糟糕的事情。
来源:安全实验室新闻频道从0.0000001%的精度到新的谜团：新西伯利亚的对撞机反驳了20年前寻找“新物理学”的理论
25 年来，物理学家一直在寻找介子行为中的新粒子。我们发现了更糟糕的事情。
四分之一个世纪以来，物理学家一直试图理解为什么 μ 子在磁场中的行为与理论预测略有不同。这种差异约为百万分之一，但对于粒子物理学来说，即使如此小的差异也可能表明存在未知的力或粒子。到了2021年，神秘感似乎消失了：新的计算方法与实验吻合，精度达到百亿分之一。科学家们没有得到答案，而是遇到了另一个问题。旧的计算看起来也正确，因为它是基于实际测量的。现在物理学家必须弄清楚为什么两种可靠的方法会导致不同的结果。
μ子类似于电子，但重得多。粒子有自己的转动力矩，在量子力学中称为自旋。带电μ子的行为就像一块小磁铁。如果将其放置在磁场中，自旋方向开始围绕磁力线缓慢旋转。这种运动称为进动。倾斜的顶部也会发生类似的情况：旋转轴不会保持静止，而是描绘一个圆。
进动速率取决于称为 g 因子的无量纲量。对于完全孤立的μ子，该值恰好是二。然而，量子世界中并不存在真空。在粒子周围，短暂的量子激发不断出现并几乎立即消失。 μ子发射虚光子，虚光子产生其他粒子，然后整个链再次被吸收。探测器没有时间直接记录这种中间状态，但它们会稍微改变μ子的运动。