天博μ子素或揭示超越标准模型的新理论—新闻—科学网

科技日报北京12月5日电 （记者张梦然）经由过程研究一种叫做 子素的奇特原子，研究职员但愿 举动不端 的 介子能展现物理学尺度模子以外的新奥秘。为了打造 子素，他们于瑞士保罗谢勒研究所（PSI）使用了世界上最强烈的持续低能量 介子束。该研究揭晓于近来的《天然 通信》上。

自觉现以来， 介子始终以其攻破通例的独特举动使科学家感应困惑。2021年费米试验室的 介子g-2试验注解，这类微小的亚原籽粒子的摆动远跨越理论猜测。当 介子用在丈量质子的半径时，它也是个 贫苦打造者 ，孕育发生了与之前的丈量大相径庭的值。

为了理解 介子的希奇举动，PSI以及苏黎世联邦理工学院的研究职员转向了一种称为 子素的奇特原子。 子素由绕行电子的正 介子造成，近似在氢，但要简朴患上多。氢的质子由夸克构成，而 子素的正 介子没有子布局，这象征着它提供了一个很是洁净的模子体系来得到极为切确的 介子品质基本常数值。

研究职员暗示，由于可很是切确地丈量 子素的性子，人们可测验考试检测尺度模子的任何误差，并由此揣度出哪些逾越尺度模子的理论是可行的。

要使丈量很是切确，一个重要应战是打造强烈的 子素粒子束以削减统计偏差。但打造年夜量的 子素，且只连续两微秒其实不轻易。全世界仅PSI的瑞士 介子源有充足的低能量正 介子来实现。

�첩研究团队哄骗低能 介子光束线上造成的 子素，以微波以及激光探测了其特征，并初次丈量 子素中某些很是特定的能量子程度之间的改变。

丈量 子素的威力有助在对于兰姆位移的周详确定。兰姆位移是氢中某些能级相对于在经典理论猜测的 应该 位置的微小变迁。跟着量子电动力学的呈现，这类改变获得相识释。然而于氢中，具备子布局的质子又使工作繁杂化，于 子素中丈量的超切确兰姆位移却可用以查验量子电动力学理论。

介子的品质只要质子的1/9，这象征着与核品质相干的效应（如粒子于接收光子后怎样反冲）会加强。于氢中没法检测到，但于 子素中高精度地到达这些值，可以使科学家测试某些异样理论，如是否有新粒子存于。

研究团队的更年夜方针是称量 介子。 介子品质是没法用理论猜测的基本参数，跟着试验精度的提高，火急需要提高 介子品质的值作为计较的根蒂根基。

同时，这类丈量还可能致使里德伯常数的新数值，这是原子物理学中的一个主要基本常数，自力在氢光谱，它将能注释致使质子半径难题的丈量值差异，以至可能一劳永逸地解决问题。

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