物质是由不可分割的粒子或“原子”构成的，这一观点可以追溯到两千多年前。然而，已知的第一种基本粒子——电子，直到1897年才被发现。20世纪早期积累的实验证据表明，原子本身是由原子核，以及绕着原子核旋转的电子构成的。到了上个世纪50年代和60年代，人们对操纵原子核的兴趣不断增加，与此同时，也开始展开将高能粒子束碰撞在一起的粒子物理实验。
从碰撞的碎片中，物理学家推测出了61种基本粒子的存在，构成了今天熟知的粒子物理学的标准模型。
近年来，标准模型中的μ子吸引了大量的关注。μ子与电子都属于轻子，其质量大约是电子的200倍。μ子很不稳定，能够在很短的时间内就衰变成电子和中微子。预测μ子的磁矩大小，一直是高能物理学中最具挑战性的计算之一。能够进一步提高μ子磁矩的计算精度，是许多物理学家为之奋斗的目标。
μ子的磁矩之所以重要，是因为每个粒子和每种基本力的信息，都被编码在μ子磁矩的数值中。如果能够以超高的精度预测并测量μ子的磁矩，就能够测试标准模型是否完备。
简单来说，理论预测的μ子的磁矩（通常用g表示）应该等于2。如果这个值不等于2，就意味着μ子与其他已知或未知的粒子和力发生了相互作用。因此，许多科学家都在专注于预测和测量g-2。在g-2的理论预测计算中，有几个部分与电磁力、弱力和强力有关。
与光子和电子等电磁粒子有关的部分被认为是世界上最精确的计算；与弱相互作用粒子，如中微子、W和Z玻色子以及希格斯玻色子有关的部分，也得到了很好的描述；最具挑战的部分源自于与夸克和胶子等强相互作用粒子有关的部分，描述它们的作用的方程式非常复杂。
尽管异常复杂，但在理论上，这部分影响仍是可计算的，并且物理学家已经发展了几种不同的方法来对其进行计算。一种方法是使用与强力有关的实验数据来评估这部分计算。
当电子和正电子碰撞时，它们会湮灭并产生由夸克和胶子构成的粒子，如π介子。π介子在这些碰撞中的产生频率，正是预测强力对μ子g-2的影响所必需的数据。几十年来，在美国、中国、意大利、俄罗斯、日本进行的电子-正电子对撞实验，都对夸克和胶子的影响进行了测量。所有的这些实验结果都由一个被称为“μ子g-2理论组织”的合作组汇编，这个合作组是由实验物理学家和理论物理学家组成的。
2020年，该合作组宣布了当时对μ子g-2做出的最佳标准模型预测。10个月后，美国费米国立加速器实验室的μ子g-2实验组的研究人员公布了他们第一次测量的结果。两者的比较表明，实验结果与标准模型预测存在较大差异。这意味着，标准模型是不完备的，μ子可能与尚且未知的粒子或力发生了相互作用。另一种方法是使用超级计算机，对夸克和胶子相互作用的复杂方程进行计算。这是被称为格点规范理论的数值方法。
虽然这种方法已经经过了良好验证，但事实上，直到最近才获得了能够以所需精度计算μ子g-2的计算能力。因此，在2021年之前发布的格点计算结果，其精度并不足以测试标准模型。
在过去的几个月里，强力对μ子g-2的影响的计算结果变得更加复杂了。新一轮的电子-正电子数据来自SND合作组和CMD3合作组，这是在俄罗斯新西伯利亚的VEPP-2000电子-正电子对撞机上进行的两个实验。
SND合作组的结果与之前的电子-正电子数据一致，而CMD3合作组的结果与之前的数据却不一致。出了什么问题？物理学家无法给出简单的答案，但为了能够更好地量化标准模型的预测，所有的相关团队都在共同努力。最新的消息是，费米实验室进行μ子g-2实验的科学家，计划于8月10日正式公布对μ子磁矩进行的最精确测量结果。这一最新结果是基于2019年和2020年收集到的数据所得到的。
由于新的分析涉及到大量的额外数据，μ子g-2合作组预期新的结果会比他们的第一次实验结果精确两倍。此外，费米实验室的μ子g-2实验还在今年春天完成了数据采集。分析这些所有的数据还需要几年的时间，研究人员预计将能够在2025年公布最终结果。这将是万众瞩目的盛事。与此同时，高能物理界正热切期待着费米实验室μ子g-2实验即将发布的最新的最佳测量结果。