奈何时间(续)

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奈何时间(续)
——“理论决战”
在过去的400年里,我们从观察时钟的摆动,到探索宇宙的命运以及我们在宇宙中的位置。人类的智慧正带领我们以前所未有的速度朝着未来前进。
长期以来,尽管标准模型(描述自然界“强力、弱力及电磁力”三力框架。)成功预测了无数实验的结果(光子、电子、μ子、中微子、希格斯玻色子等等),但该理论无法解释引力,也无法解释暗物质(将我们的宇宙黏合在一起的黏合剂)或暗能量(撕扯宇宙的力量)。
英国利物浦科学会议(7月24日)公布,缪子g-2合作项目的最新成果,缪子是电子的近亲,但比电子更重。缪子很不稳定,在衰变成更轻的粒子之前只能存活两百万分之一秒。将一个缪子放进磁场,它就会像陀螺一样转动。这种转动的速度取决于缪子的“磁矩”特性,物理学家将其缩写为g。
理论上,g应该正好等于2,为了测量g-2,将其引入一个直径50英尺(约合15.2米)的环形磁铁中,其内部充满了突然变成现实的虚拟粒子。测量结果的精度为百万分之0.2。这就像测量纽约市与芝加哥之间的距离,误差只有10英寸(约合25.4厘米)。这是世界上在粒子加速器上进行的最精确的测量。
与传统预测相比,最新的g-2测量结果有超过5西格玛的偏差,是指每百万机会缺数为3.4水平,即合格率为99.99976%.。与使用“格点计算”(超级计算机将宇宙建模不用数据)的预测进行比较时,没有任何偏差。在物理学中,实验很少能超越理论,但这是其中一次。
最新测量结果使物理学家离标准模型的理论决战又近了一步。是一个值得庆祝的里程碑,也是在提醒还有很多工作要做。(凯文·皮茨)(2023/09/12老邓)