μ子反常磁矩的理论与实验现状
高能物理 - 唯象学
2008-11-26 v2 高能物理 - 实验
摘要
本文回顾了μ子反常磁矩的理论与实验现状。μ子反常磁矩 a 由 a=(g-2)/2 定义，其中 g 是朗德 g 因子。对于μ子，以及电子和τ子，由于辐射修正，反常 a 与零略有偏差（量级为 10^{-3}）。在标准模型中，对反常的贡献来自包含光子和已知有质量粒子的虚“圈”。重粒子的相对贡献随轻子质量与重粒子质量之比的平方变化，导致 e、μ 和 τ 的反常有微小差异。如果标准模型之外存在与光子和/或轻子耦合的重的新粒子，则对μ子反常的相对效应将比电子反常大约 (m_μ/m_e)^2 ≈ 43×10^3 倍。由于μ子反常的理论值和实验值都已被高精度确定，因此它是寻找新物理效应或约束标准模型推测性扩展的绝佳场所。文中给出了当前理论评估的细节，以及最终在布鲁克海文国家实验室进行的 E821 系列实验。目前，理论值和实验值以相似的相对精度 0.5 ppm 已知。然而，两者之间存在 3.4 个标准偏差的差异，强烈表明需要继续进行实验和理论研究。
关键词
引用
@article{arxiv.hep-ph/0703049,
title = {Muon g-2: Review of Theory and Experiment},
author = {James P. Miller and Eduardo de Rafael and B. Lee Roberts},
journal= {arXiv preprint arXiv:hep-ph/0703049},
year = {2008}
}
备注
103 pages, 57 figures, submitted to Reports on Progress in Physics Final version as published, several minor clarifications to text and a number of references were corrected