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美国费米实验室已经开始用其超导电磁铁技术寻找未知的粒子

作者:admin日期:2017/06/26 16:33

当您拥有能恢复美丽的20岁容貌物理机器时,您会做什么呢,小心地将3,200英里的陆地和海洋运送到新的家中,然后用它来探测磁场中的奇怪事件?希望您对构成一切的基本粒子有新的见解。

位于美国能源部(DOE)费米国家加速器实验室的Muon g-2实验已经开始寻求这些见解。5月31日,实验中心的50英尺超导电磁铁从Fermilab的加速器上看到了第一束μ子粒子,开始了三年的努力,以测量那些颗粒发生的情况,当它们放置在一个惊人的精确度磁场。答案可以重写科学家对宇宙的看法及其运作方式。

Fermilab总监Nigel Lockyer说:“Muon g-2实验的第一个光束真正表明了Fermilab的一个重要的新研究计划的开始,一个使用μ子粒子来寻找稀有和引人入胜的异常现象。“经过多年的准备,我很高兴看到这个实验真正开始搜索。”

到目前为止,Muon g-2是一个漫长的道路,无论是比喻的还是字面的。这个实验的第一代发生在美国能源部的纽约州布鲁克海文国家实验室,在20世纪90年代末和21世纪初。实验的目的是精确测量磁场中μ粒子的进动或摆动的一个性质。最终的结果令人惊讶,暗示了以前未知的幻影粒子的存在或影响muon性质的力量。

Fermilab的新实验将利用实验室的强子束来确定地回答布鲁克海文实验提出的问题。而且由于在布鲁克海文山建造一台全新的机器,而是将磁铁投入到费米拉(Fermilab),所以Muon g-2团队将长大的脆弱的超导磁体从长岛运送到了芝加哥郊区, 2013年夏天

磁铁在佛罗里达州南部的一艘驳船上,沿着田纳西州 – 汤比比水道和伊利诺斯河,然后在特别设计的卡车上驾驶三晚以上的费米拉(Fermilab)。而且,由于GPS在线地图,它收集了数以千计的球迷在其旅途中,使其成为世界上最着名的电磁铁之一。

Muon g-2实验项目经理Chris Polly说:“把磁铁放在这里只有一半的战斗。” “从到达以来,Fermilab的团队一直在全天候安装探测器,建立一个控制室,并且在过去一年中,调整磁场的均匀性,这一点必须以前所未有的水平精确地获得,以获得任何新的物理学,这是很多的工作,但我们现在准备好了,真的开始了。

这项工作包括创建一个新的光束线,向环提供纯粹的光束,安装一系列仪器来测量磁场和μ子在其内部传播的过程,以及一年的过程“匀称”磁铁,用手插入小块金属来塑造磁场。磁铁创造的领域现在比布鲁克海文(Brookhaven)创造的领域要高出三倍。

在接下来的几个星期里,Muon g-2团队将测试安装在磁铁周围的设备,这将在16年内首次存储和测量μ子。今年晚些时候,他们将开始采取科学质量的数据,如果他们的结果证实了在布鲁克海文最初看到的异常,这意味着科学家几十年来一直在努力的宇宙的优雅画面是不完整的,新的粒子或力量可能在那里,等待被发现。

华盛顿大学联合发言人大卫·赫佐佐夫(David Hertzog)说,“整个团队和物理学是一个令人兴奋的时刻。” “磁铁一直在工作,工作非常好,直到我们通过布鲁克海文实验为我们开放的窗口获得了我们的第一个成果和更好的观点,就不久之后。

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