隨著對Muon粒子研究的深入,現有的物理學定律可能要改變

隨著對Muon粒子研究的深入,現有的物理學定律可能要改變

今年4月份,費米國家加速器實驗室(Fermilab)公佈了Muon g-2實驗的初步結果,這加強了新物理學的證據。社交媒體上充滿了關於這個物理學中出現的新粒子的新聞。這個潛在的發現可能有什麼意義?這可能會改變我們所知的物理學定律,因為μ介子(Muons)是宇宙的一個相當重要的部分。

這一發現的影響可能會改變現有的關於外太空物質的理論,並可能改變備受爭議的大爆炸理論。

它是如何發生的?

隨著結果的公佈,我們意識到對這個世界的理解存在漏洞。第一個探測這種新粒子存在的可能性的實驗是在2001年的布魯克海文國家實驗室( Brookhaven National Lab)。然而,這一觀察結果使科學家們感到困惑,使他們不得不以更高的精度重複這一實驗。

實驗結果表明,一種人類未知的物質形式存在,並且對宇宙的進化至關重要。最後的定論和宣佈來自位於巴達維亞的費米國家加速器實驗室,在那裡進行了被稱為Muon g-2的世界知名實驗。物理學家們將進行該實驗的環置於零下450華氏度的環境中。

隨著對Muon粒子研究的深入,現有的物理學定律可能要改變

這個新粒子究竟是什麼?

該粒子的確切性質和行為仍然是未知的。該粒子的存在仍然是不確定的,但我們知道似乎有什麼東西在與Muons相互作用。有人可能會想,“為什麼他們花了20年時間才告訴我們一個未知粒子的存在?科學從來沒有那麼簡單,到目前位置,一共有17種不同的基本粒子,仍然沒有被完全理解,如果再多一個就有可能出現更多的方程式,以及這些粒子之間如何相互作用。我們將對周圍的世界有更深入的瞭解,並向實現統一的理論邁進了一步。

隨著對Muon粒子研究的深入,現有的物理學定律可能要改變

物理學家觀察到, ”Muon “粒子,是一種比電子更重的粒子,表現出奇怪的行為——在磁場存在的情況下,出現了未曾預料的運動。Muon在宇宙中大量存在,當宇宙射線撞擊地球大氣層時表現出來。在費米實驗室,它們被大量製造出來,用以實驗。當放在一個強磁場中時,Muon應該會沿軸線擺動。然而,實驗表明,它的擺動程度遠遠超過預期——與標準模型的理論計算結果不一致。標準模型是描述亞原子粒子的行為和性質的物理學基本理論。

這意味著什麼?

這可能是一個錯覺,僅僅是一個反常現象。然而,這種情況發生的機率是四萬分之一。關於這種奇異的介子相互作用的研究和實驗還沒有最終確定。然而,我們現在知道 Muon的磁性比我們之前認為的要強得多

這一奇妙的發現可能比2012年的希格斯玻色子發現更不可思議,物理學或實現更重大的突破。這可能是找出暗物質到底是什麼的關鍵。暗物質已被確定為佔宇宙質量的四分之一。