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在过去的 30 年里，标准模型——一个描述所有粒子物理学的理论——经受住了持续不断的挑战。但是，布鲁克海文国家实验室正在进行的一项实验的新结果很可能会结束这种成功。上周，科学家们宣布，对μ子（一种亚原子粒子，与电子相似但比电子重）的所谓反常磁矩的测量结果与标准模型的预测结果有很大差异。“我们现在 99% 确定目前标准模型的计算无法描述我们的数据，”项目经理兼物理学家格里·邦斯说。一篇论文已提交给《物理评论快报》。
自 1997 年以来，布鲁克海文的团队与来自世界各地其他 11 个机构的科学家合作，一直在收集数据，测量所谓的 μ 子的 g-2 值。简而言之，它是对强力、弱力和电磁力如何影响 μ 子自旋的估计。早先在其他地方进行的实验与理论一致。但是，布鲁克海文的装置包括一个非常强的 μ 子源、世界上最大的超导磁体和更精确的探测器——所有这些都测量出了比预测更大的 g-2 值。
“我们的实验值与标准模型的理论值之间似乎存在显著差异，”实验的共同发言人兼耶鲁大学物理学家弗农·休斯说。“对这一结果的解释有三种可能性。首先，看到了标准模型之外的新物理学，例如超对称性。其次，实验值和理论值在统计学上存在很小的可能性是一致的。第三，虽然不太可能，但科学史通常告诉我们，实验和理论中总是存在错误的可能。”显然需要进一步研究。