清华大学在自旋相关奇异力精密探测研究中获得进展

发布时间：2023-04-18 09:26:21 所属栏目：动态来源：

导读：物理学标准模型指出，自然界存在引力、电磁力、强相互作用力和弱相互作用力这四种基本相互作用力。然而，标准模型并不完美，例如它没有包含暗物质粒子。近几十年来，探索超越标准模型的新物理，包括寻找暗物质粒子，

物理学标准模型指出，自然界存在引力、电磁力、强相互作用力和弱相互作用力这四种基本相互作用力。然而，标准模型并不完美，例如它没有包含暗物质粒子。近几十年来，探索超越标准模型的新物理，包括寻找暗物质粒子，一直是基础物理研究领域的重要问题。在各种实验方案中，利用精密测量技术探测是否存在超越标准模型的新型相互作用力（也被称为“第五种力”）为发现新物理及寻找暗物质粒子提供了重要方法。

根据理论预言，两个粒子之间的自旋相关奇异力取决于粒子的自旋，同时与粒子的相对位置、速度等因素有关。由于这种相互作用极其微弱，到目前为止，尚无实验证据表明第五种力存在。令人振奋的是，随着精密测量技术的发展，人们可以不断提高测量精度，从而可以更精密地探测这种力的存在，并不断降低电力系统相应频率耦合系数预测值的上限。

通过分析多组实验数据的信号，能够有效去除各种噪声源带来的虚假信号。通过对长时间测量数据的统计分析，目前并未找到第五种力的信号，但实验结果为电子-质子自旋-速度相关的第五种力的耦合系数给出了新的限制。由于所设计的实验方案具有极高的自旋密度、极高的磁场测量灵敏度和能量分辨率，且能有效抑制共模噪声，在厘米到千米里程度上，该实验得到的耦合系数限制比使用其他方法得到的限制提升了十个数量级。随着未来技术的进一步发展，在达到足够高的精度后，人们有望进一步测量传递到电磁场的第五种力是否存在。

（编辑：汽车网）

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