神秘的μ介子,打破了已知的物理定律,正在挑战宇宙粒子标准模型( 二 )


费米实验室的科学家 , 利用大型强子对撞机撞击成对的质子 , 然后通过过滤亚原子碎片来实现μ介子束 。 之后 , μ介子束通过一个14吨重的磁环 , 在磁力的影响下一圈又一圈运行 , 在此过程中 , μ介子发生衰变形成τ轻子与电子 , 然后这些粒子顺着轨道进入探测器阵列 , 科学家们根据衰变后的粒子撞击探测器的频率 , 然后计算出之前μ介子摆动的速度有多快 。

这个实验装置历经十多年的改进优化 , 其精度已经达到目前阶段的最高 , 其中对μ介子反常磁矩的测量精度 , 达到了140ppm , 是本世纪初布鲁克海文实验室的精度好4倍 。 通过2-3年的实验、分析和计算 , 最终计算的μ介子摆动频率 , 仍然要比标准模型预测的高 。

【神秘的μ介子,打破了已知的物理定律,正在挑战宇宙粒子标准模型】据有关科学家介绍 , 这个实验还需要再持续做几年的时间 , 以使监测统计数据达到确定性标准 , 也就是误差达到350万分之一 。 不过 , 费米实验室现有的观测结果 , 无疑为挑战(或者说是丰富完善)粒子标准模型提供了重要线索 , 在一定程度上让我们看到了标准模型之外 , 存在其它基本粒子的可能性 。

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