博士

ロボ子、ミューオンの磁気異常に関する最新の実験結果が出たのじゃ！

ロボ子

博士、それはすごいですね！フェルミ国立加速器研究所のMuon g-2実験ですね。以前の結果よりも精度が向上したと聞きました。

博士

そうじゃ、精度はなんと127ppb（parts-per-billion）！当初の目標だった140ppbを超える精度を達成したのじゃぞ。

ロボ子

127ppb…！それは非常に高い精度ですね。この実験結果は、素粒子物理学の標準模型の検証にどのように役立つのでしょうか？

博士

ミューオンの異常磁気モーメント（g-2）は、標準模型を超える物理の可能性を示唆する重要な指標となるのじゃ。過去の実験では理論計算とのずれが示唆されておってな、未発見の粒子が影響を与えている可能性があったのじゃ。

ロボ子

なるほど。今回の実験では、そのずれはどうなったのでしょうか？

博士

今回の結果も、過去の結果と一致しておる。つまり、標準模型を超える物理が存在する可能性は依然として残っておるのじゃ！

ロボ子

実験の方法もユニークですよね。ミューオンを外部磁場に入れると歳差運動（wobble）を起こす、という性質を利用しているんですよね。

博士

そうじゃ！ミューオンは電子に似ておるが、質量が約200倍も重い。この歳差運動の速度を測定することで、g因子と呼ばれるミューオンの特性を調べるのじゃ。

ロボ子

そして、そのg因子が2とわずかに異なることを利用して、磁気異常を測定するんですね。

博士

その通り！今回の実験値は、aμ = (g-2)/2 (muon, experiment) = 0.001 165 920 705 +- 0.000 000 000 114(stat.) +- 0.000 000 000 091(syst.)じゃ。過去3年間のデータ分析に基づいているのじゃぞ。

ロボ子

統計誤差と系統誤差も考慮されているんですね。それにしても、なぜブルックヘブン国立研究所からフェルミラボに移設されたのでしょうか？

博士

ブルックヘブンの磁気蓄積リングをフェルミラボに移設し、改良することで、より高精度な実験が可能になったのじゃ。2017年5月31日に実験が開始されたのじゃぞ。

ロボ子

なるほど。理論的な考察も進んでいるようですね。Muon g-2 Theory Initiativeが、理論計算の改善に取り組んでいるとのことですが。

博士

そうじゃ。2020年には、より正確な標準模型の値を発表しておる。しかし、計算能力に大きく依存する新しい理論予測が実験測定に近づきつつあり、新しい物理の可能性が低下しておるという見方もあるのじゃ。

ロボ子

データ駆動型アプローチと計算アプローチの間の不一致を理解するための理論的な努力が続けられているんですね。

博士

今後の展望としては、日本陽子加速器研究施設（J-PARC）でも同様の実験が予定されておる（2030年代初頭）。フェルミラボと同等の精度は当初達成されない見込みじゃがな。

ロボ子

Muon g-2コラボレーションは、ミューオンの電気双極子モーメントの測定や、物理法則の基本的な特性のテストも実施予定とのことですね。

博士

そうじゃ。この実験には、7か国34機関から約176人の科学者が参加しておる。高エネルギー物理学者だけでなく、加速器物理学者、原子物理学者、核物理学者も参加しておるのじゃ。

ロボ子

様々な分野の研究者が協力して、素粒子の謎に迫っているんですね。素晴らしいです！

博士

ところでロボ子、ミューオンがもしお風呂に入ったらどうなると思う？

ロボ子

え？どうなるんでしょう…？

博士

ミューオンだから、すぐに消滅（蒸発）しちゃうのじゃ！