g-2muon g-20.14ppm[1][2]
g-2g-2

gg2g-2g2g-2[3]

3Run-1Run-2Run-320214Run-4202147Run-1[4][5][6][7]

タイムライン

編集

CERNでの実験

編集
 
CERNのミューオンg-2実験の蓄積リング

g-21959CERN[8][9]6CERN使1961[10]2%20.4%

21966CERN使25196931979[11]0.0007%1984g-2[12]

ブルックヘブン研究所での実験

編集

g-2AG20CERN3.094GeVCERN使使CERNNMR19972001 aµ = (g2)/2 = 11659208.0(5.4)(3.3) × 1010 [13]

フェルミ研究所での実験

編集

[14]200110使σ

201591.3ppm

201610調3[15]

20174使2017531[16]2020[17]

202147 aµ = 116592040(54)×1011 g-2g: 2.00233184122(82): 0.00116592061(41) 4.2σ5σ41[18]

磁気モーメントの理論

編集

g2g2寿3.7σ0.001165920890.0011659180[19]

g-210133QED12,672(m/M)2100MeV

220g-210MeV1000GeVLHCg-2LHC[20]

設計

編集
 
ブルックヘブン研究所からフェルミ研究所の実験ホール(MC1)に到着したg-2リング(2014年7月30日)

50152013353,2005,200[21]
 
25 mm×25 mm×140 mmのPbF2結晶のサンプル(裸でミリポア紙に包まれている)と、浜松ホトニクスの16チャネル・モノリシックSiPM

検出器

編集

242(II)(SiPM)[22]

[22]
 
4列32本のストローのうちの1本を示す。ストロー(長さ100mm、直径5mm)は、アルゴン:エタン比1:1の気体で満たされ、電離箱のような役割を果たす。中央の陰極線は+1.6 kVである。

磁場

編集

ppbg-270ppb使1.45 TNMR使34.73[22]

データ収集

編集

(DAQ)18GB/s24GPU(NVIDIA Tesla K4012MIDAS DAQDAQ129632PB[23]

共同研究者

編集

実験に参加しているのは、以下の大学、研究所、企業である[24]

脚注

編集


(一)^ Muon g-2 Experiment (). Muon g2 Experiment. Fermilab. 2017426

(二)^ Gibney, Elizabeth (Apr 13, 2017). Muons' big moment could fuel new physics (). Nature 544 (7649): 145146. Bibcode: 2017Natur.544..145G. doi:10.1038/544145a. PMID 28406224. 

(三)^ Muon g2 Collaboration to solve mystery (). Muon g2 Experiment. Fermilab. 2017430

(四)^ First results from the Muon g-2 experiment at Fermilab. Fermilab (202137). 2021427

(五)^ Muon g2 begins second run. phys.org (2019326). 2021427

(六)^ Overbye, Dennis (202147). Finding From Particle Research Could Break Known Laws of Physics - Its not the next Higgs boson  yet. But the best explanation, physicists say, involves forms of matter and energy not currently known to science.. The New York Times. https://www.nytimes.com/2021/04/07/science/particle-physics-muon-fermilab-brookhaven.html April 7, 2021 

(七)^ Marc, Tracy (202147). First results from Fermilabs Muon g-2 experiment strengthen evidence of new physics. Fermilab. https://news.fnal.gov/2021/04/first-results-from-fermilabs-muon-g-2-experiment-strengthen-evidence-of-new-physics/ 202147 

(八)^ Farley, Francis (2004). The dark side of the muon. In Luis Álvarez-Gaumé. Infinitely CERN: Memories of fifty years of research, 1954-2004. Geneva, CH: Editions Suzanne Hurter. pp. 3841. ISBN 978-2-940031-33-7. OCLC 606546795 

(九)^ Archives of Muon g experiment. CERN Archive (2007). 202034

(十)^ Charpak, Georges; Garwin, Richard L.; Farley, Francis J.M.; Müller, T. (1994). Results of the g2 experiment. In Cabibbo, N.. Lepton Physics at CERN and Frascati. World Scientific. pp. 34 ff. ISBN 9789810220785. https://books.google.co.jp/books?id=QixQ1Khsy_0C&pg=PA34 

(11)^ Combley, F.; Farley, F.J.M.; Picasso, E. (1981). The CERN muon (g2) experiments. Physics Reports 68(2): 93119. doi:10.1016/0370-1573(81)90028-4. ISSN 0370-1573. http://cds.cern.ch/record/134110. 

(12)^ Enigma of the muon. European Organization for Nuclear Research (CERN). 2018719

(13)^ Muon g-2 Collaboration; Bennett, G. W.; Bousquet, B.; Brown, H. N.; Bunce, G.; Carey, R. M.; Cushman, P.; Danby, G. T. et al. (2006-04-07). Final report of the E821 muon anomalous magnetic moment measurement at BNL. Physical Review D 73(7): 072003. arXiv:hep-ex/0602035. Bibcode: 2006PhRvD..73g2003B. doi:10.1103/PhysRevD.73.072003. https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevD.73.072003. 

(14)^ Farley, F (2004). The 47 years of muon g2. Progress in Particle and Nuclear Physics 52(1): 183. Bibcode: 2004PrPNP..52....1F. doi:10.1016/j.ppnp.2003.09.004. ISSN 0146-6410. 

(15)^ Holzbauer, J. L. (9 December 2016). "The Muon g2 Experiment Overview and Status as of June 2016". Proceedings, 12th International Conference on Beauty, Charm, and Hyperons in Hadronic Interactions (BEACH 2016): Fairfax, Virginia, USA, June 1218, 2016. XIIth International Conference on Beauty, Charm, and Hyperons in Hadronic Interactions. J. Phys. Conf. Ser. Vol. 770. p. 012038. arXiv:1610.10069. doi:10.1088/1742-6596/770/1/012038 Via inSPIRE

(16)^ "Muon Magnet's Moment Has arrived" (Press release). Fermilab. 31 May 2017.

(17)^ Gohn, W. (15 November 2016). "The muon g2 experiment at Fermilab". 18th International Workshop on Neutrino Factories and Future Neutrino Facilities Search (NuFact16) Quy Nhon, Vietnam, August 2127, 2016. (For Muon g'2 Collaboration). arXiv:1611.04964 Via inSPIRE

(18)^ Fermilab (Apr. 7 2021) First results from Fermilabs Muon g-2 experiment strengthen evidence of new physics

(19)^ Physicists publish worldwide consensus of muon magnetic moment calculation. Fermilab (202061). 2021-04-271

(20)^ FNAL g2 Experiment. Muon g2 Experiment. UCL. 2017430

(21)^ Muon g2 storage ring starts a new life (). CERN Courier (20141027). 2017426

(22)^ abcGrange, J. et al. (Jan 27, 2015). Muon (g2) Technical Design Report. arXiv:1501.06858. Bibcode: 2015arXiv150106858G.  Via inSPIRE

(23)^ Gohn, W. (15 November 2016). "Data Acquisition with GPUs: The DAQ for the Muon g2 Experiment at Fermilab". Proceedings, 38th International Conference on High Energy Physics (ICHEP 2016): Chicago, IL, USA, August 310, 2016. (For Muon g2 Collaboration). p. 174. arXiv:1611.04959. Bibcode:2016arXiv161104959G. doi:10.22323/1.282.0174 Via inSPIRE

(24)^ Muon g2 Collaboration (). Muon g2 Experiment. Fermilab. 2017426

外部リンク

編集