近期，我校物理与电子信息学院粒子物理团队祝斌副教授与刘学文副教授提出一种新的物理机制，能够解释缪子反常磁矩、质子半径之谜和轻质量暗物质问题。该成果以《Probing the flavor-specific scalar mediator for the muon (g-2) deviation, the proton radius puzzle and the light dark matter production》为题正式发表在权威自然科学综合性学术刊物《中国科学：物理学力学 天文学》英文版(SCIENCE CHINA Physics, Mechanics & Astronomy, SCPMA)。

最近，美国费米实验室的E989实验以极高的精度测量了缪轻子的反常磁矩(Muon g-2)，研究人员发现实验数据与标准模型理论预言值存在4.2个标准偏差（注：通常5个标准偏差被视为确定的实验发现），这一结果引起了国际物理学界的广泛关注。除此之外，多年来在一系列测量缪子型类氢原子(Muonic hydrogen)的实验中，人们发现质子电荷半径与电子-质子散射等实验的测量结果有着显著偏差，即著名的质子半径之谜。祝斌副教授与刘学文副教授综合分析了两方面的实验数据，提出了基于5维算符的特定味道标量模型（flavor-specific scalar model）。研究发现，质量为MeV量级的标量粒子通过同时与缪轻子和下夸克耦合可以成功的解释缪子g-2异常和质子半径之谜。在论文中，他们还研究了模型中存在的轻暗物质的产生机制，并发现早期运动学平衡退耦对暗物质遗迹密度会产生至少10%的影响。最后，他们指出将来NA62等高精度探测实验可以实现对该理论机制的检验，这将对新物理研究具有重要指导意义。

该论文获得了评审专家的高度评价，已正式在线发表于SCPMA期刊。此项研究得到了国家自然科学基金、山东省自然科学基金、山东省高等教育科技计划项目的支持。文章链接：https://doi.org/10.1007/s11433-021-1819-5。

注：SCIENCE CHINA Physics, Mechanics & Astronomy (SCPMA,英文版)是中国科学院主管、中国科学院和国家自然科学基金委员会共同主办的综合性学术刊物。英文版SCPMA被SCI、EI、ADS等数据库收录, 2020年影响因子为5.122, Q1区,中国科学院文献情报中心期刊分区表物理大类1区Top、物理综合类1区。