G因子
電子に関連した磁気モーメントは3つある。スピン角運動量による磁気モーメントと、軌道角運動量による磁気モーメントと、全角運動量(前述の2つの量子力学的な和)による磁気モーメントである。これら3つのモーメントに対する g {\displaystyle g} 因子の値は、それぞれ異なっている。
陽子、中性子、そして多くの原子核はスピンと磁気モーメントをもっており、よってそれに関連した g N {\displaystyle g_{\mathrm {N} }} 因子を持っている。よく用いられる公式は以下である。
μ N C G S = g N μ N ⋅ I ħ = g N e I 2 m p c {\displaystyle {\boldsymbol {\mu }}_{\mathrm {N} }^{\mathrm {CGS} }=g_{\mathrm {N} }\mu _{\mathrm {N} }\cdot {\frac {\boldsymbol {I}}{\hbar }}={\frac {g_{\mathrm {N} }e{\boldsymbol {I}}}{2m_{\mathrm {p} }c}}}
ここで
μ {\displaystyle {\boldsymbol {\mu }}} 核スピンによって生じる磁気モーメント、
I {\displaystyle {\boldsymbol {I}}} は核スピン角運動量、
μ N {\displaystyle \mu _{\mathrm {N} }} は核磁子。
ミュー粒子も電子のようにスピンに由来する g μ {\displaystyle g_{\mu }} 因子を持っており、以下の式で与えられる。
μ μ C G S = g μ ⋅ e ħ 2 m μ c ⋅ S ħ {\displaystyle {\boldsymbol {\mu }}_{\mu }^{\mathrm {CGS} }=g_{\mu }\cdot {\frac {e\hbar }{2m_{\mu }c}}\cdot {\frac {\boldsymbol {S}}{\hbar }}}
ここで
μ {\displaystyle {\boldsymbol {\mu }}} はミュー粒子のスピンによる磁気モーメント
S {\displaystyle {\boldsymbol {S}}} はスピン角運動量
m μ {\displaystyle m_{\mu }} はミュー粒子の質量。
ミュー粒子のg因子には、標準模型では説明できないズレがある可能性がある。よって主にブルックヘブン国立研究所により非常に精密な測定が行われている。g因子の測定値は2.0023318414で不確かさは0.0000000012であり、一方理論による予言では2.0023318361で不確かさは0.0000000010である。この違いには標準模型を超える物理が影響している可能性が提唱されている。