美国费米实验室计划重测μ介子磁矩

重点寻找未知的虚粒子

科技日报北京4月13日电 （记者 刘霞）据英国《自然》杂志11日报道，美国费米实验室表示，他们将于下月重测μ介子的磁矩，此研究有可能揭示未知的虚粒子，从而开辟超越标准模型的新物理学。

μ介子带负电，质量为电子的200多倍。量子理论认为，宇宙中的能量于短暂时间内在固定的总数值左右起伏，从这种能量起伏产生的粒子就是虚粒子。“短命”的虚粒子分布在实物周围。物理学家们已揭示了光子等虚粒子的性质，但可能还有一些未知的虚粒子，而μ介子或对它们格外敏感。

磁矩是μ介子的一种基本属性，与粒子内在的磁性有关，在与虚粒子相互作用时，μ介子的磁矩会发生变化。15年前，美国布鲁克黑文国家实验室的测量结果显示，μ介子的磁矩比理论预测大。物理学家们认为，与未知粒子的相互作用导致了这种异常。最新的μ介子g-2实验也旨在以前所未有的精确度测量μ介子的磁矩。

实验联合负责人、波士顿大学物理学家李·罗伯茨表示，新实验使用的μ介子数目将增加20多倍，可将不确定性缩小4倍。如果实验再次证实μ介子的磁矩比理论预测大，那么最可能的解释是未知的虚粒子在起作用。

实验成员、德国德累斯顿工科大学理论学家多米尼克·斯特克林格说，尽管结果并不一定能准确地表明这种虚粒子究竟是“何方神圣”，但它会提供线索帮助其他实验确定新粒子，借助大型强子对撞机（LHC）应该可以“揪出”这些粒子。

斯特克林格说：“它可能是超越标准模型的物理学的首个直接证据，也将是全新粒子的首个直接证据。”