物理

科学家在论文中称这可能暗示了存在某种未知的第五种自然力。

其实，该论文中所提到的异常现象，前几年就被证实了。

早在2001年，美国布鲁克黑文国家实验室就在实验过程中发现了 子的磁矩数据有异常。

通过改进试验设备，费米国家实验室再次进行了相关试验，2021年正式确认 子反常磁矩测量的实验结果显示 子的行为和标准模型理论预测不相符。

这里所说的磁矩是描述粒子磁性的一个物理量。

子，是一种类似电子的亚原子粒子，带有一个单位负电荷，自旋为1/2，在基本粒子中与电子和 子以及它们各自所对应的中微子和反粒子被归类为轻子。

科学家至今未发现轻子具有任何内部结构。

历史上曾将 子归类为介子，称为 介子，不过现代粒子物理学已经摒弃了这一看法，将其归类为轻子。

介子是日本科学家汤川秀树提出的概念，被证实后因此获得了1949年的诺贝尔物理学奖。

介子的静态质量介于轻子和重子之间，是自旋为整数、重子数为零的强子，包括 介子， 介子和 介子等。

介子均不稳定，寿命极短，很快便会衰变为基本粒子。

子的质量大约是电子质量的200倍，由于两者性质相近，因此大家可以把 子想象成一个 加重版 的电子。

由于质量更大， 子比相同能量的电子能够穿透更厚的物质，宇宙射线产生的 子能够穿透厚达数百公里的大气层到达地表。

子除了可以通过宇宙射线与大气的作用自然产生以外，就只能在高能粒子加速器中通过强子之间的核反应进行产生。

子虽然是一种与电子性质相似的基本粒子，但它却没有电子那么稳定，寿命仅2.2微秒。

不过其与其他不稳定的亚原子粒子相比，寿命仍然算是比较长的，仅短于自由中子的881.5秒。

17世纪，牛顿发现了万有引力；19世纪，麦克斯韦统一了电和磁；进入20世纪后，科学家们对核物理与亚原子粒子进行了深入研究，又相继发现强核力和弱核力。

至此，人类发现自然界中存在四种相互作用或者说四种基本力，分别是电磁相互作用强、强相互作用、弱相互作用和引力相互作用。

其中，亚原子粒子的放射性衰变与弱核力有关，核子结合成原子核则与强核力有关。

20世纪50年代，杨-米尔斯理论将规范对称性推广到了基本粒子理论中，以此为基础，经过众多科学家的努力最终发展出了标准模型理论，该理论用一套框架将强相互作用、弱相互作用和电磁相互作用统一。

该理论认为，电磁力由光子进行传递，强力则由胶子进行传递，弱力则由W玻色子和Z玻色子进行传递，至于粒子的质量则通过希格斯机制获得。

通过该理论可以准确预知粒子的行为，几乎所有的实验结果都符合该理论的预测。

最近几十年间，标准模型理论取得了非凡的成就，因该理论获得诺贝尔奖的科学家已有数十位。

2013年，欧洲核子研究中心正式确认了1964年科学家理论预测的希格斯粒子的存在，使得标准模型更为完善。

根据标准模型理论的预测，在外界强磁场下， 子的磁矩是一个非常接近但是不等于2的数，这被称作 g-2 。

不过费米国家实验室的多次实验结果显示g-2的值与理论值存在差异。

若实验结果没有问题，那为什么 子的磁矩在强磁场下会与标准模型的理论预测不符呢？这很有可能意味着 子异常磁矩的背后，还有一种全新的相互作用即第五种自然力未被发现，但这还有待更多精密的实验进行验证。

科学家还表示，引发 子磁矩异常的也可能是其它东西，比如新粒子、新维度、新的时空特征等。

每种自然力都涉及诸多物理现象。

科学家表示，如果真的存在第五种自然力，将再次引发物理学革命，人类科技或将因此再次出现飞跃。

对于 子磁矩异常现象的发现，科学家们并不感到意外。

其实，科学家很早便知道标准模型并不完善，无法成为大统一理论，因为它并没有描述到爱因斯坦广义相对论描述为时空弯曲的引力，也没有描述到在宇宙中占比比普通物质更多的暗物质。