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根基粒子“配合行动”展现存在未知干扰

2024-11-20 04:35:58 来源:

图片源头�	:Ryan Postel/Fermilab

美国费米试验室的配合行动μ介子试验进一步证明了尺度模子不残缺 。

本报讯 粒子物理学的根基干扰尺度模子开始泛起“裂痕” 。据《迷信》新闻  ,粒展一种叫作μ介子的现存根基粒子行动配合 。美国费米国家减速器试验室的未知新试验服从表明,μ介子的配合行动行动差距于尺度模子预料 ,这可能象征着现有实际模子之外,根基干扰还存在着怪异的粒展力以及粒子 。

迷信家在试验中审核到的现存差距体如今μ介子吐露于磁场时的自旋速率。该自旋速率用g因子数字展现  ,未知这由介子以及其余粒子之间的配合行动相互熏染抉择 。假如尺度模子是根基干扰精确的 ,而且思考了所有存在的粒展粒子以及力 ,那末g因子理当是现存2 。但一系列丈量服从展现 ,未知μ介子的旋转速率彷佛比预期的要快良多,g因子为2.002。

μ介子的自旋速率用一种叫作进动的物理天气丈量,在这种天气中,粒子在旋转时会细小摆动。试验中 ,介子以挨近光速的速率在磁存储环周围爆炸 ,当它们行动时 ,它们与由于量子效应而泛起以及消逝的伪造粒子相互熏染 。随后 ,钻研职员在所谓的摆动图上绘制μ介子的进动率 ,从而合计g因子。

费米试验室的新丈量服从比以往任何丈量都要精确 ,丈量g因子的精度抵达百万分之二。该精度是费米试验室在2021年宣告的上一组丈量服从的两倍。紧张的是 ,这次丈量服从抵达5西格玛的信托水平,在粒子物理学中 ,5西格玛丈量被以为是清静坚贞的发现 ,而不光仅是一个揭示。这象征着,假如尺度模子是精确的,那末像这样的数据方式展现的服从  ,侥幸所患上的统计可能性约莫是350万分之一 。

为抵达这种精确度  ,钻研职员合成了远超2021年所用的数据量 。2021年时 ,惟独2018年群集的数据可供合成,而新的钻研削减了2019年以及2020年的数据,使审核到的μ介子总数削减了3倍多 。此外  ,钻研职员改善了试验妄想,搜罗晃动μ介子束以及更好表征用于μ介子自旋的磁场。当初,钻研职员正在自动将2021年至2023年的数据纳入最终的μ介子g因子陈说 ,该陈说估量将于2025年宣告。

迷信家以为 ,这些丈量服从的影响仍无奈估量 ,特意是目祖先们正处于清晰μ介子g因籽实际阶段的情景下。可是 ,假如丈量以及审核之间的差距在未来的合计中依然存在,那就象征着尺度模子很可能遗漏了某种粒子。这个粒子可能会以伪造粒子的方式泛起,经由某种尚未被探测到的力干扰μ介子,而后消逝 。假如这种粒子存在的话 ,还需要更精确的丈量来清晰它。(辛雨)