“你知道吗，摊开手掌，平均每秒钟都有1个缪子（μ）穿过；如果坐上飞机，那么在万米高空中更会有大约20个缪子穿过。”来自上海交通大学李政道研究所的李政道学者许金祥这样告诉记者。

　　从日本、欧洲、美国到中国，这位探索缪子世界15年的物理学家，昨晚登上2024浦江创新论坛主论坛，介绍如何借助这种神奇的基本粒子探索微观和宏观世界的未知，“看穿”天地间。

　　在许金祥眼中，缪子与电子是亲兄弟，缪子可以被视为“大号的电子”，算作“大哥哥”。因为它比电子重约200倍，有微弱磁性，而且穿透性强。作为高能宇宙射线轰击地球大气后的产物，这些缪子正是得益于超强的穿透力以及相对论的时间膨胀效应，穿越数十公里的大气层直达地表，只是它们不稳定，会衰变成电子。

　　不过，仍有无数缪子，可以穿透100公里厚的地球岩体。于是，类似X光透射成像的原理，缪子同样可以成像。借助缪子对大物体进行成像，特别显著的成功案例便是发现了古埃及大金字塔中的一个密室。由此，从管道到隧道，缪子成像技术也能应用于地下空间结构的探索。

　　微观世界里，缪子本身还有太多未知。假设缪子是一枚陀螺，被置于磁场中，它也会受磁旋转。在国际上，许金祥长期参与美国费米实验室的缪子反常磁矩实验，其结果证明缪子的行为和标准模型理论的预言并不相符。

　　他告诉参加本次浦江创新论坛的同行，经过缪子探测装置的精密测量，他们发现从测量数值的小数点后8位开始，理论值（2.00233183620）与实测值（2.00233184122）存在极小偏差。“这其中的反常磁矩现象，可能就出自某些未知粒子的相互作用影响。”

　　目前，许金祥的科研项目《基于上海SHINE（硬X射线自由电子激光）装置加速器电子的缪子源研究》，获上海交大基础研究特区计划立项。张江正在建设中的“第四代光源”——硬X射线自由电子激光装置，可以向中国科学家主导的“暗光计划”提供实验必需的高能电子，解开“为什么有了电子还有缪子”“缪子与暗物质一样对物质世界有无影响”之谜。

　　尽管缪子并非暗物质，但其基本性质可能因为光子的“对立面”——暗光子而受到影响，“此消彼长”进而偏离了理论预言值。许金祥这样的“暗光计划”科学家对其物理特性的更精确测量，就可能为证明暗光子存在与否提供间接证据。预计这项基于大科学装置的实验开始后，有望在这支跨国团队寻找的计算区首次发现暗光子。