Аномальный магнитный момент
Анома́льный магни́тный моме́нт, отклонение величины магнитного момента элементарной частицы от «нормального» значения, предсказываемого релятивистским квантовомеханическим уравнением, описывающим поведение частицы. Магнитный момент элементарной частицы с массой и зарядом представляется в виде где – магнетон для рассматриваемой частицы; – её спиновый момент в единицах постоянной Планка – множитель Ланде (g-фактор), зависящий от типа частицы. Для частицы со спином ½ из уравнения Дирака в пренебрежении радиационными поправками следует, что Значение g = 2 отвечает нормальному (дираковскому) магнитному моменту частицы со спином ½. Аномальным магнитным моментом такой частицы называют часть магнитного момента связанную с отклонением g-фактора от 2. Эта часть целиком связана с радиационными поправками.
Измерения интервалов сверхтонкой структуры уровней энергии водорода и дейтерия, выполненные в 1947 г., показали отклонение от теории, в которой использовалось значение для электрона. Для объяснения этого отклонения Г. Брейт в 1947 г. предположил наличие малой (аномальной) поправки к дираковскому значению g-фактора. В 1948 г. были выполнены прямые измерения g-фактора электрона, подтвердившие предположения Брейта. В этом же году Дж. Швингер показал, что радиационные поправки низшего порядка по постоянной тонкой структуры в рамках квантовой электродинамики приводят к значению хорошо согласующемуся с экспериментом.
Измерения аномального магнитного момента для лептонов – электрона, позитрона, мюонов – относятся к числу наиболее точных измерений в физике. Проведённые расчёты вклада в аномальный магнитный момент высших радиационных поправок порядка и в том числе адронной поляризации вакуума и слабого взаимодействия, дают значения, находящиеся в согласии с экспериментом. Это подтверждает справедливость квантовой электродинамики и CPT-теоремы.
Для адронов аномальный магнитный момент и нормальный магнитный момент имеют, вообще говоря, одинаковый порядок величины, поэтому часто оказывается неудобным разделять полный магнитный момент на нормальную и аномальную части.