近日，国际顶级学术期刊《科学》（《Science》）公布了 2025 年度科学十大突破（Breakthrough of the Year）。缪子反常磁矩实验于2025年6月发表的最新成果成功入选。
缪子反常磁矩实验的
缪子储存环和量能器等主要探测器装置
这是该实验继 2021年首个测量结果后再次位列《科学》年度十大突破，彰显了其重要的科学影响力。上海交通大学物理与天文学院、李政道研究所作为该实验的主要合作单位之一，深度参与了缪子反常磁矩的测量工作。
缪子磁矩之谜：备受瞩目的精确测量和理论计算
缪子是电子的“大个兄弟”，其磁性强弱由磁矩来表征。真空中不断涌现和湮灭的虚粒子会对缪子的磁矩产生微小修正。如果存在标准模型之外的新粒子，这一修正将偏离理论预测值。
自 2001 年起，缪子反常磁矩实验便致力于以极高精度测量缪子的反常磁矩。早期实验结果显示，实验测量值与标准模型预测之间存在显著差异，这被视为新物理的重要线索。《科学》指出，此次成果入选并非源于发现新的偏离，而是理论计算与实验测量精度同步取得突破的典范。
在实验方面，缪子反常磁矩实验通过持续优化束流、探测器与系统误差控制，实现了亿分之一百二十七（127 ppb）的最终测量误差，达到了史上最高的实验精度，并很可能将该记录继续保持10-20年。
在理论方面，随着计算能力提升与格点计算方法的发展，理论物理学家得以从第一性原理出发通过四维点阵对缪子反常磁矩进行高精度计算。缪子反常磁矩的理论倡议合作组在2025年5月基于最新的格点计算结果更新了标准模型预测，其预测值与实验测量值高度一致，体现了精确测量实验与高精度数值计算方法的共同成功。
缪子反常磁矩实验的历年测量结果
上海交大深度参与国际前沿合作
上海交通大学自2012年起作为初始成员与合作单位共同发起了缪子反常磁矩实验，是缪子反常磁矩国际合作组中参与实验测量任务最全面的单位之一。由物理与天文学院李亮教授和李政道研究所许金祥副教授领导的研究团队在缪子反常磁矩实验中承担了多项关键分析工作，独立完成了缪子反常进动频率的测量以及高精度磁场的测量与标定，还完成了束流动力学修正的主要部分，为最终实验精度的显著提升作出了核心贡献。
上海交通大学缪子团队合影
科学探索仍在继续
尽管当前缪子反常磁矩实验结果与标准模型预测基本一致，但缪子反常磁矩实验的科学意义并未因此削弱。作为对标准模型最严格的检验之一，该结果为潜在新物理效应设定了更为严格的约束，也为今后的粒子物理实验和理论研究提供了重要基准。与此同时，理论计算结果中的数据驱动方法与格点计算结果之间仍然存在较大差异，亟待人们进一步理解。围绕这一关键问题，缪子反常磁矩实验及理论研究将持续推进，共同深化人类对基本粒子与自然规律的理解和认知。
参考链接：
[1]https://www.science.org/content/article/breakthrough-2025
