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德国与俄罗斯科学家合作验证基本粒子物理参数

2024-12-30 10:35     来源:中国核技术网     粒子物理 正负电子对撞机 核物理粒子物理

对撞机 VEPP-2000

12月27日国际文传电讯社消息称,德国美因茨约翰内斯古腾堡大学的科学家通过计算,证实了由俄罗斯新西伯利亚G.I. Budker核物理研究所(BINP SB RAS)测量的关于标准模型描述的基本粒子物理基本参数的实验结果。这一消息由BINP SB RAS副主任Ivan Logashenko向国际文传电讯社透露。

Logashenko表示:“我们在进行测量的同时,采用了晶格量子色动力学的方法进行计算,即所谓的‘晶格计算’。这些计算是完全独立的,最终我们的结果应该趋于一致。”他进一步指出,德国科学家的计算很好地验证了在新西伯利亚使用KMD-3探测器在VEPP-2000对撞机上获得的关于核(强)相互作用贡献的数据。这些数据描述了质子和中子主要组成部分——夸克在μ子磁性中的贡献,μ子是一种与电子非常相似但质量比电子高出207倍的基本粒子。

在解释晶格计算方法时,Logashenko说:“在量子色动力学中,所有的方程都已写出,但问题在于我们不知道如何直接解它们。因此,我们发明了一种类似于计算气体通过等的机制,即使用数值方法在格子上研究微分方程的解。”然而,他也强调,目前的计算精度和测量精度仍有待提高。

近年来,BINP在计算μ子反常磁矩的精度上已达到1%,但他们的目标是达到0.1%。德国科学家在开放获取文章档案arXiv中发表了他们的研究结果,指出这些结果与实验平均值和标准模型的预测一致。

早前,在BINP使用KMD-3探测器对正负电子对撞机VEPP-2000进行测量时,他们以极高的精度测量了正负电子湮灭过程中介子的诞生概率。这一过程使得测量核(强)相互作用对磁性的贡献成为可能。新的实验数据在这个精度水平上与标准模型非常吻合,但与其他设施的实验结果存在差异,包括直接测量μ子磁力矩的实验。

根据现代观念,所谓的“新物理学”可能存在于目前无法达到或需要超强能量的超高能量区域,这些区域中的精确测量可能需要高性能装置。与此同时,物理学界普遍认为,标准模型中存在的粒子不足以解释我们在宇宙中观察到的所有现象,如不可见(暗)物质的引力、宇宙的加速膨胀以及物质相对于反物质的主导地位等。



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