美国费米实验室最新实验结果，指出粒子物理标准模型错了？

现代人类物理学定义的宇宙内四种基本力为：强核力（强相互作用力）、弱核力（弱相互作用力）、电磁力以及引力，前三种基本力可以通过一套理论统一起来。目前只有引力还无法有一套理论与其他三种基本力统一。

这套理论就是标准模型（Standard Model），它是一套描述强核力（强相互作用力）、弱核力（弱相互作用力）、电磁力这三种基本力及组成所有物质的基本粒子的理论。

它隶属量子场论的范畴，并与量子力学及狭义相对论相容。到目前为止，几乎所有对以上三种力的实验的结果都合乎这套理论的预测。

但是，4月8日，美国费米实验室最新的实验结果指出，或许有粒子物理标准模型无法解释的情况存在。

如果本次实验结果成立的话，标准模型将被迫修改，必须引入新的粒子才能解释本次实验结果。

基本上，绝大部分人看到这里就行了，后面的小天也完全不懂，也就只能简单地描述一下本次实验结果。

先说结果，本次实验发现，μ子的磁性超出了理论预测，虽然只相差0.1%，但却难以用标准模型解释。

μ子和电子的带电量一致，却比电子重207倍。

物理学家通过测量表示μ子磁性的g因子后，发现了标准模型无法解释的结果，这或许有某未知粒子的影响。

对于电子和μ子来说，g因子约等于2。因为它俩的自旋都是1/2，相当于一个物体旋转2圈才能和自己重合。因为电子在真空中会发射出光子，随后又吸收，从而改变了电子的磁场。μ子亦是如此。

最终，物理学家得到μ子的g因子为2.00233183908，与量子电动力学理论值的偏差为4.2σ。

根据这个实验结果，理论值和测量值出现了超出预期而又无法解释的偏差。这很有可能是有一种未知粒子与μ子相互作用，它可能是暗物质粒子，也可能是超对称理论预言的粒子。

最终的实验数据还需要长期的分析才能得出精确的结论，目前有两种可能：

• 理论值和测量值确实有较大偏差，确实有未知粒子与μ子相互作用，恭喜物理学家，这是一个诺贝尔奖级别的发现；
• 理论值和测量值没有超出预期的误差，那么，我们现有的标准模型理论还继续可用，说明五十年来标准模型理论的成功还在延续。

现代科学的边界已经很庞大了，人类每一次微小的进步都很难得，都需要人类精英们付出巨大的努力。

小天内心希望能发现新的粒子，希望这个粒子的发现能让人类对宇宙的了解更进一步。

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