科学发现是不同的-放射性的意外发现或对希格斯玻色子的长期寻找。 但是，当数据中的某些提示表明可能需要数年才能进行的未来测量时，会有一些发现混杂在一起。 现在，后一种类型的科学研究才刚刚开始，这会引起物理学的巨大共鸣。
2018年2月，在伊利诺伊州
费米国家加速器实验室工作的190位科学家合作开始使用直径为15 m的环形磁铁阵列进行测量，这是有史以来最精确的测量之一。 在这项名为“
ji减2实验 ”（g-2）的研究中，科学家将测量稀有的亚原子粒子，μ子，电子的重亲子的
反常磁矩 。 单独的介子可以以2.2 ppm的数量级存在。
磁矩的测量，即由介子产生的磁体的强度的测量误差为10
-12 。 这与以毫米误差测量地球到太阳的距离相同。 如今，计算值和测量值并不吻合，这种差异可能是标准模型（描述亚原子世界的当前理论）之外的物理学的第一提示。
这将是一个伟大的发现，因为物理学家很乐意为通行的理论打个洞。 这将导致一个新的，经过改进的科学模型，可以更好地应对其任务。 鉴于当前的理论非常成功，它将真正推动我们的知识前进。
一旦进入磁场，μ子就开始进动，即以某种方式振荡。 在磁场中，我们可以测量进动频率。 该测量包括粒子电荷和
因子g ，用于区分理论的某些变体。 在古典理论中，g = 1，在非相对论量子理论中，g = 2。
第二次世界大战后不久开始的电子因数g的测量结果与理论值2略有差异，得出的实验结果为2.00232。 这种差异是由于
量子电动力学理论（QED）所描述的效应所致。 专注于理论与实验之间的差异0.00232，研究人员似乎从结果中减去了两者，这就是为什么将实验命名为（g-2）。
在量子电动力学中，我们研究虚拟粒子的存在，或有时称为量子泡沫的粒子。 虚拟粒子是物质和反物质的肉汤，这些物质和物质由虚无产生了不到一秒的时间，然后又消失了，好像它们不在那儿一样。 它们出现在各处，但是当它们出现在亚原子粒子旁边时尤其重要。
从1997年到2001年，布鲁克海文国家实验室的研究人员以12个有效数字的精度测量了μ因子，并将此结果与相同精度的理论计算进行了比较。 结果不匹配。 要了解这种差异的重要性，有必要了解他们的错误。 例如，如果您想知道两个人中哪个更高，并且测量误差将达到半米，那么您就不可能得出任何令人信服的结论。
测量结果与计算结果之差除以组合误差（科学家称之为sigma）为3.5。 在粒子物理学中，σ为3.0被认为是令人信服的证据，但真正的发现需要其值为5.0。
通常，可以预期布鲁克海文的实验人员会改善他们的设置并收集更多数据，但是无法克服的障碍阻碍了实验室的发展。 因此，研究人员决定将g-2环转移到Fermilab，那里有一个能够传递更多μ子的加速器。 该设备在沿着东海岸和密西西比河上的驳船上被运输了5,000公里。 2013年7月，它抵达费米实验室。
多年来，环已完全更新，已安装了改进的探测器和电子设备。 新安装有巨大的机会。 顺便说一句，邻近地区的居民有一个传说，一个下落的飞碟的残骸被保存在实验室中。 说，以某种方式，在夜幕掩护下，一辆卡车在警察的陪同下从实验室驶出，在篷布下进行了15米的行驶。
Fermilab g-2的合作开始了工作。 安装将开始，数据记录将开始，直到7月初。
科学家能得到什么结果？ 如果一切都按预期进行，并且在费米实验室中测得的g值与在布鲁克海文中测量的g值相同，则费米实验室中记录的数据之差为5 sigma。 这将意味着发现。
另一方面，费米实验室的结果可能与布鲁克海文不同。 新尺寸可能与计算结果一致，因此不会有差异。
但是，如果g-2发现了该怎么办？ 可能的结果是什么？ 正如我之前提到的，μ子的异常磁矩对附近虚拟粒子的存在非常敏感。 这些粒子会稍微改变介子的磁矩。 此外，如果不存在虚拟粒子，则不可能进行精确的测量和计算重合。
但是，很明显，在计算中仅使用了已知的虚拟粒子。 对于观察到的差异的一种可能的解释可能是量子泡沫中存在其他但未知的亚原子粒子。
值得注意的是，高能粒子加速器已在亚原子粒子领域中发现了数十年。 爱因斯坦著名的方程E = mc
2描述了质量和能量的同一性。 因此，为了打开重颗粒，需要大量能量。 如今，CERN的大型强子对撞机是最强大的加速器。
但是，用于制造粒子的蛮力方法并不是研究高能区域的唯一方法。 海森堡的不确定性原则说，如果生命周期足够短，甚至可能发生能量上“不可能的”事件。 因此，很可能通常不存在的虚拟粒子从不存在中出现的时间会足够长，足以影响μ子的磁矩。 在这种情况下，非常精确的测量可以揭示该粒子的存在。 这就是当手术刀比大锤更好时的情况，也许在这种情况下，费米实验室的g-2实验可以跳过大型强子对撞机。
但值得注意的是，科学史充满了在收集额外数据后3 sigma差异消失的情况。 因此，我不建议对这种测量结果下注。 差异可能是统计上的波动。 但是，在布鲁克黑文（Brookhaven）测得的g-2可能仍然是改变范式的发现的第一个迹象。 今年春季记录的数据将在秋季进行分析，结果可能会在今年晚些时候出现。 应当谨慎乐观地预期首次进行g-2实验的结果。