昆士兰大学数学与物理学院的杰辛达·金格斯解释道:“缪子相当于重电子,质量是电子的200倍,它环绕原子核的距离比电子近200倍左右。正因如此,它可以捕捉到原子核结构的细节。简而言之,我们的这项工作将有助于改进用于寻找新粒子的原子理论计算。”
研究人员进一步指出,通过使用精确的原子测量,新方法可以提供更高的灵敏度并成为寻找新粒子的替代技术。
金格斯表示,欧洲核子研究中心的大型强子对撞机是世界上最强大的粒子加速器,它以高能量粉碎亚原子物质,以找到以前看不见的粒子,但最新研究可以提供更高的灵敏度,通过精确的原子测量找到新粒子。
研究团队说,最新方法不需要巨大的对撞机,而是使用精密仪器在低能量下寻找原子变化。“与其说是爆炸性的高能碰撞,不如说是创造了一个超灵敏的‘显微镜’来见证原子的真实本质。这可能是一种更敏感的技术,揭示粒子对撞机看不到的粒子。”
金格斯说:“天体物理和宇宙学观测结果表明,我们所知道的物质仅占宇宙中总物质和能量的5%,大多数都是‘暗物质’,粒子物理标准模型中目前还没有粒子或相互作用来解释这些暗物质。寻找暗物质粒子是物理学研究的前沿,我们的这一最新研究或成为揭示该谜团的关键。”
研究团队表示,最新研究未来也有望改进相关技术,“原子物理学(如全球定位系统)在我们每天的日常生活中发挥着重要作用,原子理论也将继续在新量子技术领域大显身手。”