На реальность влияет нечто неизвестное: результат эксперимента Muon g-2

На реальность влияет нечто неизвестное: результат эксперимента Muon g-2

Первые результаты эксперимента с Muon g-2 показывают, что во Вселенной есть нечто большее, чем то, то что видно в реальном времени. Это эксперимент по физике элементарных частиц в Fermilab, целью которого является измерение аномального магнитного дипольного момента мюона, сообщает Буквы.

Эксперимент проводили в Национальной ускорительной лаборатории Министерства энергетики США (Fermilab).

Мюоны - частицы, которые очень похожи на электроны, но примерно в 200 раз массивнее. У электронов и мюонов есть магнитные поля, которые можно использовать для сбора информации о физике элементарных частиц в целом. Ученые разработали теорию под названием “Стандартная модель физики элементарных частиц”, которая объясняет многие силы и взаимодействия, которые управляют поведением материи в очень малых масштабах. Но иногда ученые находят пробелы между “Стандартной моделью” и экспериментальными результатами, такими как результаты пробного запуска в Fermilab.

Около 20 лет ученые проводили аналогичные опыты на ускорителе AGS в американской Брукхейвенской национальной лаборатории. Тогда они указали, что мюоны вращаются в магнитном поле быстрее, чем это предсказывает теория.

После этого 20 лет физики перепроверяли эти результаты на других установках.

Проект Muon g-2, стартовал в 2017 году. Около десяти лет назад в Fermilab перевезли магнит и некоторые другие компоненты AGS. За первый год работы, в 2018 году, эксперимент Fermilab собрал больше данных, чем все предыдущие эксперименты с g-фактором мюонов вместе взятые. В сотрудничестве с более чем 200 учеными из 35 институтов в семи странах коллаборация Muon g-2 завершила анализ движения более 8 миллиардов мюонов из этого первого запуска.

На сегодняшний день достоверность полученных результатов составляет 4,2 сигма, для полной уверенности ученым нужно достичь показателя в 5 сигма.

Физики, работающие на коллайдере, обнаружили очень редкий случай распада частиц.

“Мы двадцать лет ожидали этого результата. Он критически важен для понимания того, что именно было причиной расхождения в измерениях 20-летней давности и предсказаниях Стандартной модели. Мы удвоили точность измерений и не нашли ничего, что противоречило бы прошлым результатам. Это дает большие надежды на открытие “новой физики” в поведении мюонов”, - сказано в исследовании.

Это еще один шаг, подтверждающий существование “новой физики” за пределами Стандартной модели - теории, которая описывает большую часть взаимодействий всех известных элементарных частиц. Сначала ученые сказали о нестандартной “намагниченности” мюона.

Накануне другая группа ученых опубликовала в журнале Nature статью, в которой предполагается, что магнитное поведение мюона соответствует Стандартной модели и что для объяснения его свойств может не потребоваться новая физика. Это исследование сильно отличается от подхода Fermilab, поскольку оно основано на теоретических расчетах, проведенных на суперкомпьютерах, расположенных по всей Европе, а не на экспериментальных результатах.

“На данный момент мы проанализировали менее 6% данных, которые в конечном итоге соберет эксперимент”, - сказал Крис Полли, спикер эксперимента с Muon g-2.

Уже завершены второй и третий запуски. Четвертый продолжается сейчас, а пятый - запланирован.

Новости

analytics