Аномальный магнитный момент

Материал из Викиверситета
Перейти к навигации Перейти к поиску
Эта статья — часть материалов: кафедры Квантовая теория поля

Аномальный магнитный момент — отклонение величины магнитного момента элементарной частицы от значения, предсказываемого квантовомеханическим релятивистским уравнением движения частицы[1]. В квантовой электродинамике аномальный магнитный момент электрона и мюона вычисляется методом радиационных поправок[2].

Значение для электрона[править]

Магнитный момент электрона вычислен с высокой точностью. Его теоретическая величина (1978 год) дается формулой[2]:

,

где  — магнитный момент электрона из теории Дирака (магнетон Бора),  — постоянная тонкой структуры.

Эксперимент (2003 год) дает следующее значение магнитного момента электрона[3]:

, c относительной погрешностью ,

Аномальный магнитный момент частицы со спином удобно выражать через т.н. аномалию . Для электрона экспериментальные и теоретические значения аномального магнитного момента согласуются с высокой точностью, экспериментальное значение ,теоретическое значение [1].

Значение для мюона[править]

Теоретическое значение магнитного момента для мюона дается формулой[4]:

Значения для нейтрона и протона[править]

Собственный магнитный момент для протона по модифицированному уравнению Дирака должен равняться ядерному магнетону. В действительности для он равен с относительной погрешностью . [3]

У нейтрона теоретически не должно быть магнитного момента, но опыт показывает, что магнитный момент существует и составляет примерно с относительной погрешностью . [3]

Примечания[править]

  1. 1,0 1,1 «Физическая энциклопедия», под ред. А. М. Прохорова, 1988 г., ст. «Аномальный магнитный момент»
  2. 2,0 2,1 «Физика микромира», гл. ред. Д. В. Ширков, «Советская энцикло педия», М., 1980, 530.1(03) Ф50, «Квантовая теория поля», п. 3 «Теория возмущений и перенормировки», пп. 4 «Некоторые наблюдаемые вакуумные эффекты», «Аномальный магнитный момент электрона», с. 92-93
  3. 3,0 3,1 3,2 Яворский Б. М. «Справочник по физике для инженеров и студентов вузов», Б. М. Яворский, А. А. Детлаф, А. К. Лебедев, 8-е изд., перера.б и испр., М., ООО «Издательство Оникс», ООО «Издательство Мир и образование», 2006, 1056 с., илл., ISBN 5-488-00330-4 (ООО «Издательство Оникс»), ISBN 5-94666-260-0 (ООО «Издательство Мир и образование»), ISBN 985-13-5975-0 (ООО «Харвест»), приложение, п 2. «Фундаментальные физические постоянные»
  4. Л. Д. Ландау, Е. М. Лифшиц, «Теоретическая физика», в 10 томах, т. 4, / В. Б. Берестецкий, Е. М. Лифшиц, Л. П. Питаевский, «Квантовая электродинвмика», 4-е изд., испр., М., «Физматлит», 2001, 720 с., ISBN 5-9221-0058-0 (т. 4), гл. 12 «Радиационные поправки», п. 118 «Аномальный магнитный момент электрона», с. 579—581;