费米实验室确认μ子异常行为 为理论物理提供新挑战 2025年6月3日,美国费米国家加速器实验室(Fermilab)公布了关于μ子(muons)摆动行为的最终实验结果,确认这种亚原子粒子的异常现象与标准模型(Standard Model)存在不一致,但并未推翻现有物理定律,而是为理论物理学提供了新的研究方向。 μ子是一种比电子更重的粒子,其磁场中的摆动行为是验证标准模型的重要依据。早在20世纪60至70年代,实验数据曾显示μ子行为符合理论预测。然而,20世纪90年代末至21世纪初,布鲁克海文国家实验室(Brookhaven National Laboratory)首次观测到μ子摆动异常,引发科学界关注。2021年至2023年,费米实验室团队通过国际合作重复实验,并于2025年完成最终测量,数据量较2023年增加一倍以上,进一步提升了精度。 实验采用环形磁轨道使μ子高速旋转,并精确测量其摆动。结果显示,μ子行为与标准模型的偏差仍然存在。尽管超级计算已推动理论协调取得进展,但这一异常仍需更深入解释。科学家计划利用日本质子加速器研究设施(J-PARC)等平台开展后续实验,并尝试从数据中挖掘暗物质等未知实体的线索。 田纳西大学实验物理学家托娃·霍尔姆斯(Tova Holmes)评价称,该实验是“精确测量的巨大成就”。意大利国家核物理研究所的马尔科·因卡利(Marco Incagli)认为,结果将成为未来多年的基准。阿贡国家实验室的彼得·温特(Peter Winter)强调,μ子研究有助于解答宇宙运作的基本问题。
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