Учените са открили потенциално доказателство за нова природна сила
Международен екип от учени, работещи по експеримента Muon g-2 в Националната ускорителна лаборатория Fermi на Министерството на енергетиката на САЩ, обяви дългоочакваното актуализирано измерване. Те са открили повече доказателства, че muon, малки субатомни частици, не се държат според очакванията за текущата теория на физиката.
Този резултат подкрепя първите им опити от април 2021 г. Той създава значителен конфликт между това, което гласи теорията и това, което показва експериментът след 20 години научна работа. Сега може да сме на ръба на откриването на нова природна сила, която би променила нашето разбиране за Вселената.
Какво представляват мюоните?
Мюоните са фундаментални частици, подобни на електроните, но около 200 пъти по-масивни. Подобно на електроните, мюоните имат малък вътрешен магнит, който се клати като оста на въртящ се връх в присъствието на магнитно поле. Скоростта на прецесия в дадено магнитно поле зависи от мюонния магнитен момент. Той се представя с буквата g. На най-повърхностно ниво теорията предвижда, че g трябва да е равно на 2.
В експериментът g-2, изследователите са използвали мощни, свръхпроводящи магнити, за да накарат мюоните да се клатят, докато се движат в около 15-метров пръстен.
Резултатите показват, че частиците се люлеят по-бързо от стандартния модел в най-добрата теория за описание на субатомния свят. Възможно е нова неизвестна сила да причинява този феномен. Учените са го именували „петата сила“. Според тях това е мистериозно и значимо откритие, което разкрива нещо ново за Вселената.
Констатациите все още не са окончателни, тъй като имат статистическа значимост от 4,2 сигма. Това означава, че има шанс 1 на 40 000 да се дължат на случайна флуктуация. Научният стандарт за откритие е 5 сигма, което означава едно на 3,5 милиона шанс да грешите.
Много изследователи са възхитени от забележителното експериментално постижение за измерване на магнитния момент на мюона с такова ниско ниво на систематична несигурност, което не са очаквали да бъде постигнато толкова скоро. Екипът се надява да достигне това ниво чрез събиране на повече данни и намаляване на несигурността в измерванията.
Големия адронен колайдер
Въпросният опит се сблъсква с конкурентен експеримент в Големия адронен колайдер (LHC) в Европа. Последният е търсел признаци на нова физика извън стандартния модел. Учени участващи в експеримента на LHC смятат, че намирането на доказателства, противоречащи на стандартния модел, би било значителен пробив във физиката.
Последният е тестван повече от 50 години и е оцелял при всички експериментални предизвикателства. Би било революционно да открием нещо, което не може да се обясни с него.
Стандартният модел не може да обясни много явления, наблюдавани във Вселената, като ускорението на галактиките поради тъмната енергия или въртенето им. Тези мистериозни сили и частици не са част от стандартния модел.
