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反常的缪子:新物理是否到来?

2021-04-28霍思伊

中国新闻周刊 2021年14期
关键词:实验室标准实验

霍思伊

停在码头的巨型超导铁磁环。图/费米实验室

这是一场跨越5000多公里的漫长又小心翼翼的旅行——6月24日,从纽约长岛出发,先是沿着美国东海岸向南到达佛罗里达的顶角,然后进入墨西哥湾,这就花了一个月,然后沿着田纳西-汤比格比水路向上进入密西西比河,伊利诺伊河和德斯普兰斯河,在7月20日到达伊利诺伊州的港口。一辆经过特殊改造过的卡车已经等候在码头,7月26日凌晨4时7分,在美国费米国家加速器实验室门前的草坪上,3000人举起了手,欢迎“它”的到来。

它是一个重700吨、宽约15米的巨大电磁环,在2013年夏天,以“尽可能保持精度”的独特方式从纽约的布鲁克海文国家实验室运输到费米。经过一连串复杂的调试后,这套设备于2018年开始正式运行。费米特有的强大加速器源源不断地为电磁环注入一种特殊的粒子——缪子(?子),就像电子一样,它在电磁环中进行着一种近似地球围绕太阳的运动,既自转又公转,不过自转的方向不断偏离,直到衰变出一个电子——而它,有可能成为解码人类和宇宙奥秘的钥匙,并暗示着“新物理”的到来。

2021年4月7日,费米国家加速器实验室(简称费米实验室)宣布,缪子反常磁矩实验的一期数据分析显示,缪子在绕电磁环运动时有一个较大的摇摆幅度,和标准模型计算出的预测情况不符。

这引发了物理学界的震荡。在4月7日的发布会上,费米实验室缪子反常磁矩实验的负责人克里斯·波莉说,发生这种偏差一定是出了什么问题,可能有一些隐藏的东西在发挥作用。……

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