我們可能越來(lái)越接近發(fā)現(xiàn)新自然力存在的事實(shí)嗎？ 由美國(guó)費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室執(zhí)行的緹子 g-2 實(shí)驗(yàn)再發(fā)表新研究發(fā)現(xiàn)，支持緹子奇特?cái)[動(dòng)的數(shù)據(jù)讓科學(xué)家越來(lái)越懷疑，可能有某種未知力量作用于緹子上。

緹子（muon）是一種帶負(fù)電的磁性粒子，與同屬輕子的電子、陶子都具有相似性質(zhì)，但緹子質(zhì)量約電子 200 倍。 這些短命粒子的行為像微型磁鐵，當(dāng)處于磁場(chǎng)就會(huì)像陀螺一樣旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)，而物理學(xué)家以 g 值（g factor）數(shù)字來(lái)表示粒子的磁矩和旋磁比。

對(duì)緹子來(lái)說(shuō)，其 g 值約為 2.002331。 然而科學(xué)家發(fā)現(xiàn)緗子的磁場(chǎng)強(qiáng)度會(huì)經(jīng)量子物理學(xué)某種奇怪效應(yīng)調(diào)整，其額外調(diào)整值被稱(chēng)為異常磁矩，或物理方程中的「g?2」; 更令人著迷的是，某種未知粒子（或力）可能會(huì)改變科學(xué)家測(cè)量的 g?2 值。

粒子物理標(biāo)準(zhǔn)模型解釋了物質(zhì)的基本組成如何相互作用、如何受宇宙4種基本力（強(qiáng)核力、弱核力、電磁力、重力）控制，但最早在2006年時(shí)，紐約布魯克黑文國(guó)家實(shí)驗(yàn)室（Brookhaven National Laboratory）發(fā)現(xiàn)緹子的旋轉(zhuǎn)速度與理論預(yù)測(cè)值背道而馳：比預(yù)期還要快。

2021年，美國(guó)費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室公布整個(gè)物理學(xué)界都期待已久的緹子 g-2（Muon g-2）實(shí)驗(yàn)結(jié)果，再次支持 20 年前布魯克黑文國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的數(shù)據(jù)結(jié)果。

近日，費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室宣布該實(shí)驗(yàn)磁性測(cè)量精度提高 1倍后的新分析結(jié)果，依舊指出緹子擺動(dòng)速度與基于粒子物理標(biāo)準(zhǔn)模型的預(yù)測(cè)差異很大，暗示當(dāng)中有神秘因素發(fā)揮作用。

該實(shí)驗(yàn)于零下268°C環(huán)境進(jìn)行，研究人員將緹子束射入直徑15米的環(huán)狀超導(dǎo)磁環(huán)，當(dāng)緹子以接近光速的速度繞著環(huán)快速移動(dòng)會(huì)與其他次原子粒子相互作用，后者就像舞伴會(huì)改變緹子的擺動(dòng)。

雖然新結(jié)果不等于確認(rèn)找到新的粒子或基本力，但很可能代表有新粒子或基本力引起這種偏差，具體意味什么有待繼續(xù)觀(guān)察。