作者Eriri (英梨梨)
看板Physics
标题Re: [闲聊] g-2 factor实验结果似乎与预期不合
时间Thu Apr 8 18:58:20 2021
※ 引述《zealeliot (努力奋斗救身材)》之铭言:
: https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.126.141801
: muon的异常磁矩g factor测量,标准模型的预测似乎跟实验有落差。
: 现在差 4.2 sigma,是不是差到 5 sigma才正式发表?
: 有没有大神做相关研究的可以科普一下
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: Sent from JPTT on my LGE LM-Q630.
这里有卢昌海先生的"科普" 相当精彩
https://www.changhai.org/articles/science/physics/particles/index.php
推荐有点物理知识的朋友们阅读 可以学到很多
我不是大神 也不做这方面研究 就拾人牙慧 主观总结一下看到的各种心得
Muon磁矩的反常 其实已经存在将近二十年
这麽多年来 都知道理论跟实验结果 在小数点将近第十位 "有可能"存在偏差
只是这几年实验技术的进步 於是将这个偏差存在的确信程度 推到了新的高度
但要说的是 事实上理论本身并没有对於muon磁矩精确数值有个真正共识的答案
就在同一天 Nature也刊登了一篇lattice QCD对於muon磁矩的计算结果
得到的结果 跟实验值的误差可以拉到1.6sigma以内
https://www.nature.com/articles/s41586-021-03418-1
那实验对比的理论值是什麽?
主要还是建立在 以费曼图为基础的计算结果
但muon磁矩的费曼图计算 并不是完全真的first principle一路算下去得到答案的
其中涉及到强作用力的过程 不能直接透过微扰计算得到答案
而是得仰赖像是optical theorem这样的非微扰恒等式 来从其他物理量extract而得出
但这需要仰赖其他实验的结果当input
反过来 虽然lattice QCD本身算是first principle直接算下去
但它本身也可能有它自己的问题 何况这基本是个纯数值方法
所以 到底muon磁矩的不一致真实的原因是甚麽?
有可能是理论本身就算错了 也有可能是真的有什麽超出标准模型外的新物理
但要能解释这个小数点将近第十位的误差 同时又不能违反其他现今已知的物理事实
其实并不见得是那麽容易的事情
(但某种角度 比起让理论物理学家天花乱坠生"解释"
这麽constraint的"新物理" 或许对於理论物理的发展也挺好的?)
而且 就算muon磁矩的反常 其实并不需要涉及标准模型以外的物理
但无论是费曼图计算 还是lattice QCD
两个都是行之有年 非常主流而且powerful 应用范围甚至不仅限於高能物理的方法
透过揪出误差来源 也可以带给物理学家重新检视与比较过程中基本方法或假设的好机会
这对於推动整个物理的进步 potentially也未必亚於发现标准模型之外的新物理
而这也展示了高能现象学跟实验的一种可能性:
透过更加精密的测量 也可能可以带给物理学家探索新物理的机会
(虽然这种机会除了技术进步 也需要仰赖点大自然设定的运气
muon磁矩是因为刚好有好的性质 才让极精密测量成为可能)
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※ 发信站: 批踢踢实业坊(ptt.cc), 来自: 66.11.34.104 (加拿大)
※ 文章网址: https://webptt.com/cn.aspx?n=bbs/Physics/M.1617879503.A.9EF.html
※ 编辑: Eriri (66.11.34.104 加拿大), 04/08/2021 19:05:43
※ 编辑: Eriri (66.11.34.104 加拿大), 04/08/2021 19:09:31
1F:推 zealeliot: 推 04/08 20:08
2F:推 jjsakurai: 推 计算上的小修正可以预期 但说要改写标准模型大概就 04/08 20:12
3F:→ jjsakurai: 无影了 04/08 20:12
※ 编辑: Eriri (66.11.34.104 加拿大), 04/08/2021 21:04:45
4F:推 PTTdoggy: 很棒的观点!我个人倾向是计算和实验都和真实值都有误差 04/12 08:49
5F:→ PTTdoggy: 搞不好弄到最後最後还是可以在标准模型内解释(? 04/12 08:52