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重磅!一项物理学实验震惊全球学术界:发现未知粒子,可能改写物理定律

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 olivia chan • 2021-04-08 13:41:34 来源:前瞻网 E5737G4

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一项最受期待的粒子物理学实验的结果已经出炉,它有可能改写物理定律。

从芝加哥附近的费米国家加速器实验室获得的证据似乎表明,一种被称为介子的微小亚原子粒子的振动程度远远超出了理论预测。根据物理学家的说法,最好的解释是介子被物理学完全未知的物质和能量所推动。

如果结果属实,这一发现就代表了粒子物理学的一次突破。50年来,人们从未见过这种突破,而解释亚原子粒子的主导理论正是在50年前首次发展出来的。介子的微小摆动——称为磁矩——可能会动摇科学的基础。

意大利国家核物理研究所的物理学家、介子g-2实验的联合发言人Graziano Venanzoni在一份声明中说:“今天是非同寻常的一天,不仅是我们,而且是整个国际物理界都在期待着。”

介子有时也被称为“胖电子”,它与人们更熟悉的同类介子相似,但质量是它们的200倍,而且放射性不稳定——在百万分之一秒内衰变为电子和微小的、幽灵般的、无电荷的粒子,即中微子。介子还有一种叫做自旋的特性,使它们的行为就像微小的磁铁,当它们被扔进磁场中时,就会像小型陀螺仪一样摇摆。

但是今天的实验结果显示,物理学家们在一个超导磁环周围发射了大量的介子,而这些介子的摆动幅度似乎超出了它应有的范围。这项研究的科学家们说,唯一的解释是存在一种粒子,这种粒子还没有被用来解释所有亚原子粒子的一套方程式所解释,该方程式被称为标准模型,自20世纪70年代中期以来一直没有改变。这种想法认为,这些外来粒子和相关能量会推动和拉动环内的介子。

费米实验室的研究人员相对自信地认为,他们所看到的(额外的抖动)是一个真实的现象,而不是某种统计上的侥幸。他们给“4.2西格玛”的可信度加上了一个数字,这个数字与粒子物理学家宣布重大发现的5西格玛阈值非常接近。(5西格玛的结果表明,发生这种情况的概率是350万分之一。)

译/前瞻经济学人APP资讯组

参考资料:https://news.fnal.gov/2021/04/first-results-from-fermilabs-muon-g-2-experiment-strengthen-evidence-of-new-physics/

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