再精确10倍！質子(zǐ)磁矩測量創新(xīn)紀錄
科技日報(bào)北京11月(yuè)(yuè)27日電 （記者房(fáng)琳琳）《科學》雜志日前發表的一(yī)項重要研究表明，高精确度測量的單個(gè)質子(zǐ)磁矩達到了(le)小數點後十位——表征磁矩的g因子(zǐ)等于2.79284734462，精确度是2014年測量結果的十倍，創造了(le)有史以來(lái)最精确的測量記錄。
質子(zǐ)是原子(zǐ)核中帶正電的粒子(zǐ)，單個(gè)質子(zǐ)的磁矩不可思議(yì)地小，但(dàn)仍可以量化(huà)，質子(zǐ)的基本屬性對于理(lǐ)解原子(zǐ)結構和精确測量宇宙中的基本對稱性，特别是在解釋物質和反物質間(jiān)的不平衡性方面具有非常重要的意義。
十多年前，物理(lǐ)學家就(jiù)已開始對其進行測量了(le)。德國美因茨大學、馬克斯·普朗克核物理(lǐ)研究所、GSI重離子(zǐ)研究所和日本理(lǐ)化(huà)研究所物理(lǐ)學家仍在進行實驗，探索測量的極限。日本理(lǐ)化(huà)研究所安德瑞斯·穆思爾博士解釋說(shuō)：“盡可能(néng)精确地了(le)解質子(zǐ)，如(rú)質量、壽命、電荷、半徑和磁矩等特性，對于物理(lǐ)學本身(shēn)來(lái)說(shuō)非常重要。”
論文第一(yī)作(zuò)者、美因茨物理(lǐ)學家格奧爾格·施耐德介紹說(shuō)，為(wèi)了(le)測量質子(zǐ)磁矩，團隊開發了(le)有史以來(lái)最靈敏的潘甯阱裝置，在增加磁場(chǎng)均勻性的同時(shí)，增加自屏蔽線圈減少了(le)外部擾動，這(zhè)兩種措施有助于提高阱波器(qì)中的粒子(zǐ)穩定性，從而得以更高的精度測量。
現(xiàn)在，他們創造的磁矩紀錄精确到小數點後十位，且與五周前發表的反質子(zǐ)g因子(zǐ)值相比，沒有明顯差異，提供了(le)對電荷正負對稱、宇稱對稱和時(shí)間(jiān)反演對稱（CPT）這(zhè)一(yī)物理(lǐ)學基本定律的認知基礎。
研究人(rén)員(yuán)對這(zhè)種精度仍不十分(fēn)滿意，“數據傳輸率目前是最大的限制因素。”研究團隊稱将繼續與歐核中心的合作(zuò)夥伴緊密聯系，尋找更精确确定質子(zǐ)和反質子(zǐ)磁矩的方法，以進一(yī)步證實當前的粒子(zǐ)物理(lǐ)模型。反過來(lái)，如(rú)果發現(xiàn)存在差異，或許還将找到通往全新(xīn)物理(lǐ)概念的大門。
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