科技日報(bào)北京6月5日電（記者張佳欣）美國能源部費(fèi)米國家加速器實(shí)驗(yàn)室主導(dǎo)的μ子g-2實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)3日公布了μ子磁異常的第三次也是最后一次測量結(jié)果，達(dá)到迄今為止最高的測量精度——十億分之127（127ppb），超過最初設(shè)計(jì)時(shí)設(shè)定的140ppb目標(biāo)。這一結(jié)果刷新了全球?qū)Ζ套哟女惓５臏y量紀(jì)錄。研究論文已提交《物理評論快報(bào)》期刊。
μ子g-2實(shí)驗(yàn)研究的是基本粒子μ子的“擺動(dòng)”現(xiàn)象。μ子與電子類似，但質(zhì)量約為電子的200倍。它們也擁有自旋這一量子力學(xué)性質(zhì)，可被視為微型磁鐵。在外部磁場中，μ子會發(fā)生進(jìn)動(dòng)，如同陀螺的旋轉(zhuǎn)軸那樣擺動(dòng)，其速率取決于μ子的一個(gè)屬性，即g因子。
理論物理學(xué)家基于標(biāo)準(zhǔn)模型可精確地計(jì)算出g因子。近一個(gè)世紀(jì)前，g的值被預(yù)測為2，但實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示它略有偏離，這種偏離被稱為“μ子磁異常”，記為aμ，其定義為（g-2）/2。μ子g-2實(shí)驗(yàn)正是因此得名。
此次費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室公布最終測得的μ子磁異常值為：aμ=0.001165920705±0.000000000114（統(tǒng)計(jì)）±0.000000000091（系統(tǒng)）。
這一最終結(jié)果采用的數(shù)據(jù)量，是2023年第二次結(jié)果所用數(shù)據(jù)集的3倍多。該數(shù)值也與20多年前在布魯克海文實(shí)驗(yàn)室測得的數(shù)值相同，但精度更高，達(dá)到了127ppb。這相當(dāng)于測量一個(gè)足球場的長度，而誤差小于一根頭發(fā)的寬度。
μ子磁異常長期以來被視為檢驗(yàn)粒子物理標(biāo)準(zhǔn)模型的重要工具。此次發(fā)布的最終結(jié)果為未來的理論計(jì)算設(shè)定了基準(zhǔn)。同時(shí)，日本J-PARC也計(jì)劃開展新的μ子磁異常實(shí)驗(yàn)，預(yù)計(jì)于本世紀(jì)30年代初期取得初步結(jié)果。
本文鏈接：μ子磁異常最精確測量結(jié)果公布http://m.sq15.cn/show-11-21692-0.html
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