上海交大团队共享“科学界的奥斯卡”

2026年基础物理学突破奖揭晓

上海交大团队共享“科学界的奥斯卡”

近日，2026年基础物理学突破奖揭晓，欧洲核子研究中心、美国布鲁克海文国家实验室和费米国家加速器实验室的三代缪子反常磁矩实验国际合作组（Muon g-2 Collaboration）共同获奖。

上海交通大学缪子物理团队获奖人员。

该奖项是科学突破奖（Breakthrough Prize） 的三大奖项之一，单项奖金300万美元，被誉为“科学界的奥斯卡”。其中，费米缪子反常磁矩实验国际合作组凭借2025年公布的最终测量结果，将缪子反常磁矩实验精度推进至127 ppb，给出了目前最新、最精确的实验结果，在本次获奖的三代实验中发挥了尤为重要的作用。

上海交通大学缪子物理团队作为费米缪子反常磁矩国际合作组的核心贡献团队之一，与全球376名研究人员共同分享这一基础物理学领域的国际顶级荣誉。

获奖成果缪子反常磁矩实验是近60年来国际粒子物理领域最具标志性的精密测量实验之一。缪子是电子的“大个兄弟”，其质量约为电子的207倍；与电子一样，缪子像一个微小的磁体，在外磁场中以由“g因子”描述的进动速率绕自旋轴摆动。量子场论预言，真空中不断涌现与湮灭的虚粒子会使g略大于2，而这一微小的“反常”正是粒子物理标准模型之外的新粒子与新相互作用的灵敏探针。缪子反常磁矩实验致力于以前所未有的精度测量这一反常偏离a μ =(g?2)/2。该精确测量实验不仅助力检验量子场论与标准模型的完备性，更为探索超出标准模型的新物理开辟道路。

基础物理学突破奖特别表彰了缪子反常磁矩三代合作组在粒子物理领域的里程碑贡献： 欧洲核子中心于 1960–1970 年代首次实现具有意义的反常磁矩测量、布鲁克海文实验室于 1990 年代将测量精度大幅提升，费米实验室于 2013 年将直径 15 米、重达 50 吨的超导储存环磁铁海陆联运运至美国芝加哥西郊，并将最终实验精度推进至 127 ppb（十亿分之一百二十七）。这比 1965 年欧洲核子中心首次实验的精度提升了约三万倍，成为世界上最精确的基本物理测量之一。

127ppb，这个代表着目前最新、最精确的实验结果，那它究竟意味着什么？

“就好比我们测量从上海到北京的距离，所达到的测量误差，不超过我们手掌的大小。”上海交大李政道研究所副教授许金祥举例解释。

为什么要花巨大代价追求“一掌之差”？“就像用手机拍月亮：精度不够时，只能看到一个模糊光点；精度提升后，月亮的轮廓显现了；当精度推向极致，陨石坑的每一处细节都纤毫毕现。”研究团队解释，精度越高，科学家能看到的底层物理现象就越多。自然界四大基本作用力中的三种——电磁力、强力和弱力——都会在缪子的磁矩上留下可探测的印记。只有先把这三种已知作用力的贡献算得一清二楚，再配上实验的极限精度，这根探针才能拨开迷雾，照见微观世界里更深层次的隐秘规律。

每一次微观宇宙中的视距延伸，都是数代人薪火相传的漫长跋涉。基础科学的突破，往往就建立在这种对极限数十年如一日的死磕之上。

突破奖的颁奖词写道：该奖表彰三代合作组数十年来在缪子反常磁矩测量上开创性的工作，不断突破实验精度的极限，并为超越标准模型的新物理探索开启了新的时代。

上海交通大学自2012年起作为创始成员单位正式加入费米实验室缪子反常磁矩国际合作组，是合作组中参与实验测量任务最全面的研究单位之一。团队由李亮教授（物理与天文学院）和许金祥副教授（李政道研究所）共同领导。团队在缪子反常进动频率的重建与分析、高精度磁场测量与标定、束流动力学修正、束流相干振荡建模、以及电磁量能器与硅光电倍增管读出系统性能研究等方面做出了一系列重要贡献。

主题：缪子