Ученые, работающие на ускорителе частиц в Чикаго, сообщают об открытии нового природного явления, которое может перевернуть наше понимание вселенной. Они обнаружили дополнительные доказательства того, что мюоны, крошечные субатомные частицы, ведут себя не так, как ожидает от них текущая физическая теория.
Международная группа ученых, работающих над экспериментом Muon g-2 в Фермиевской национальной лаборатории американского Департамента энергетики, объявила об открытии в четверг.
Этот новый результат подтверждает первый вывод, сделанный еще в апреле 2021 года, и усиливает противоречие между тем, что гласит теория, и тем, что показывают эксперименты последних 20 лет.
Аномальное поведение мюонов
Мюоны - это фундаментальные частицы, аналогичные электронам, но примерно в 200 раз более массивные. Как и у электронов, у мюонов есть крошечный внутренний магнит, который в присутствии магнитного поля качается, подобно оси вращающегося волчка. Скорость прецессии в данном магнитном поле зависит от магнитного момента мюона, обычно обозначаемого буквой "g". Теория предсказывает, что значение g должно быть равно 2.
Тем не менее, эксперимент под названием g-2 (произносится "джи минус два") доказывает, что это не так. Исследователи использовали мощные сверхпроводящие магниты, чтобы заставить мюоны раскачиваться, перемещаясь по 15-метровому кольцу практически со скоростью света.
Результаты показали, что мюоны качаются значительно быстрее, чем должны, если верить стандартной модели - лучшей теории, описывающей субатомный мир.
Пятая сила
По словам Ведущего исследователя проекта, профессора Грациано Венанцони из Ливерпульского университета, аномальное поведение мюонов может вызвать некая неизвестная сила. Он назвал ее “пятой силой”. По словам профессора, это загадочное и значимое открытие, открывающее что-то новое о вселенной.
Тем не менее, полученные результаты пока не являются окончательными, поскольку их погрешность составляет 4,2 сигмы. Это означает, что с вероятностью 1 к 40000, результат обусловлен случайной флуктуацией. Научным стандартом для открытия считается погрешность в 5 сигм, при которой вероятность ошибки составляет 1 к 3,5 млн. Команда планирует достичь такого уровня точности, собрав больше данных и снизив неопределенность в своих измерениях.
Результаты работы опубликованы в журнале Physical Review Letters.
