Muon g-2实验向寻找新物理迈进一步 研究人员记录了迄今为止对μ子磁矩的最精确测量，进入了寻找控制我们宇宙的新相互作用的新领域。来自曼彻斯特大学等研究人员组成的国际团队，在美国能源部费米国家加速器实验室进行的Muon g-2实验宣布了备受期待的最新μ子磁矩测量结果。这一发现今天提交至《物理评论快报》。这一新测量确认了2021年4月宣布的实验首批结果，但精度提高了两倍以上。这一测量的不确定性为0.2百万分之一，并且是迄今使用粒子加速器进行的最精确测量。 μ子是一种类似于电子但质量约重200倍的基本粒子。与电子一样，μ子具有内部磁性，在磁场存在时会导致它们像陀螺轴一样“摇摆”。它们在给定磁场中“摇摆”的速度取决于称为μ子磁矩的一个性质，通常用字母g表示。从最简单的角度来看，理论预测g应该等于2。g与2的差异——或g减2——可以归因于μ子与包围它的量子泡沫中粒子的相互作用。尚未发现的粒子可能会为g-2的值做出贡献，为新的亚原子现象打开一扇窗户。长期参与Muon g-2实验的费米实验室高级科学家布兰登·凯西表示：“我们正在以比以往任何时候都更好的精度确定μ子磁矩。”这一精度部分得益于由曼彻斯特大学的马克·兰开斯特领导的英国研究机构合作的贡献。此外，还涉及兰开斯特大学、利物浦大学、UCL大学以及Cockcroft加速器研究院。
“这一测量的精度是不可思议的成就，得益于许多物理学家和工程师的才华和智慧，尤其是年轻研究者。” 兰开斯特大学的马克·兰开斯特教授说，他是g-2实验的英国领队，也是该实验的前联合发言人。 实验还重复使用了最初为美国能源部布鲁克黑文国家实验室的前继实验建造的储存环。费米实验室实验的主要目标是将g-2的不确定性降低四倍，与黑黑文结果相比。与黑黑文的敏感性相比，我们的新测量非常令人激动，”来自利物浦大学、意大利国家核物理研究所比萨分部的教授、费米实验室Muon g-2实验联合发言人格劳齐亚诺·维南索尼说。通过这一最新测量，该合作已经实现了降低一类不确定性的目标:由实验缺陷导致的不确定性，即系统误差。尽管总的系统误差已经超过了设计目标，但更大的不确定性方面—统计误差—取决于分析的数据量。科学家们将在接下来的几年内完全集成六年的数据进行分析，并达到最终的统计误差。该Muon g-2合作组由来自七个国家的33个机构的181名合作伙伴组成。
