量子物理学被史蒂芬·霍金描述为那是由梦想组成的东西“我们对量子宇宙了解得越多，我们似乎知道得就越少。只要看看伊利诺伊州巴达维亚的费米国家加速器实验室的最新消息就知道了当前位置一种被称为μ子的粒子违反了物理定律，以至于科学家们得出结论:超出我们知识和理解的力量正在对它起作用。
基本上，费米实验室是一个实验的一部分，该实验观察了原子在磁道上以超高速运动产生的粒子，就像上面在欧洲核子研究中心拍摄的照片。这些高速碰撞使μ子和这些“胖电子”违背了费米实验室证实的物理规则。亚原子粒子的行为如此怪异，以至于物理学家们举起双手说，“我猜我们什么都不知道”，我喜欢这样。说真的,这是《纽约时报》说:
物理学家说，最好的解释是介子受到了物质和能量形式的影响，这些物质和能量形式尚不为科学所知，但它们可能会影响宇宙的性质和演化。他们说，这项新工作最终可能会在我们对宇宙的理解上取得突破性进展，这比2012年希格斯玻色子(Higgs boson)的发现更引人注目。希格斯玻色子是一种给其他粒子注入质量的粒子。
那么，让我们来谈谈介子，就像所有的亚原子粒子一样，听起来就像(或者夸克是)《星际迷航》中的角色。这些小家伙有点像电子，但要重得多，当在费米实验室受到非常强的磁场时，它们会以一种莫名其妙的方式摆动，与计算结果不符。
这项关于μ子的新研究并不仅仅来自费米实验室，而是来自一个由35个实验室和几个国家组成的国际合作组织，他们共同致力于一项名为Muon g-2，这导致了许多论文的发表．这在科学界是一件大事，因为所有这些都有助于物理学家更好地回答“为什么东西是....”这个问题的东西。”是的，我在简化很多但是，是什么组成了宇宙，为什么它会以这种方式运行，以及我们如何预测它，是物理学的核心问题。
粒子物理学家使用的是“标准模型”方程来确定和解释为什么粒子会有这样的行为，并具有质量、自旋和电荷等属性。这很复杂，但重要的是介子不符合这些规则。CERN总干事Fabiola Gianotti告诉《泰晤士报》:“μ子的行为与标准模型预期的偏差确实很有趣，我们希望更多的数据和改进的理论计算将证实这是新的物理学造成的。”
这是怎么可能的，这意味着什么?我们不知道!但量子物理学是关于试图理解我们不了解的东西是如何影响我们可以研究和观察的东西的，因为整个领域都是关于粒子的怪异行为，不像我们预期的那样，以及它的含义。
例如Schrödinger的猫的著名想法．思维实验(意思是这只是想象的，在这个理论的产生过程中没有猫受到伤害)依赖于这样一种现象:某些量子粒子在被观察到之前不一定具有某些属性。比如自旋:我们之前讨论过，但在某些情况下，一些量子粒子总是沿着观察者试图测量的方向自旋，即使它是同一个粒子。测量左旋，你得到左旋，测量右旋，你得到右旋。
那么，如果你安装了一个设备，根据粒子的自旋对一只盒子里的猫下毒，但你没有看这个设备，所以这个粒子没有被人观察到……这只猫是活的还是死的?这很疯狂，而μ子似乎使这更疯狂，因为一些非常复杂的原因，它们以奇怪的方式表现，这暗示了其他我们甚至看不见的力在对它们起作用，它们打破了模型。深入研究这个问题，我们就会进入到让大脑融化的量子物理学，即物质是如何不存在的，而是有可能存在的，以及为什么没有空的空间，只是潜在的粒子，进出存在。
确认介子不遵循标准模型意味着还有很多我们不知道的东西，还有一些物理定律是我们还没有学到的，或者是我们已经知道的定律是可以被打破的。这是令人着迷的东西，它提醒我们，关于宇宙，我们不知道的总是比我们知道的要多。这很酷。
(图片:罗纳德·帕特里克/盖蒂图片社)
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