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μ 子反常磁矩的尺度相对论修正

综合物理 2021-04-20 v3

摘要

μ 子的反常磁矩是物理学中测量最精确的量之一。其实验值与在标准模型框架下理论计算值呈现 4.2σ4.2 \, \sigma 偏差 δaμ=(251±59)×1011\delta a_\mu=(251 \pm 59) \times 10^{-11},而电子则二者相符。μ 子理论计算涉及一个质量依赖贡献,来自电子-正电子对的双圈真空极化插入,并依赖于电子与 μ 子质量比 x=me/mμx=m_e/m_\mu。在标准量子力学中,质量比与逆康普顿长度比相同。在特殊尺度相对论框架中则不再如此,其中普朗克长度尺度在伸缩变换下不变。利用重整化群方法,我们区分了依赖于质量的对数 lnx\ln x 贡献与线性 xx 贡献,后者我们假设实际依赖于逆康普顿长度。通过以普朗克质量 mPm_\mathbb{P} 定义 μ 子常数 Cμ=ln(mP/mμ)\mathbb{C}_\mu=\ln(m_\mathbb{P}/m_\mu),所得尺度相对论修正为 δaμ=α2(xln3x)/(8  Cμ2)\delta a_\mu= -\alpha^2 \, (x \:\ln^3 x)/(8 \; \mathbb{C}_\mu^2),其中 α\alpha 为精细结构常数。其数值 (230±16)×1011(230 \pm 16) \times 10^{-11} 与观测的理论-实验差值极为吻合。

关键词

引用

@article{arxiv.1905.02551,
  title  = {Scale-relativistic corrections to the muon anomalous magnetic moment},
  author = {Laurent Nottale},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1905.02551},
  year   = {2021}
}

备注

8 pages, 1 figure, Improved and updated version, account of new experimental results