ميون G-2: قياسات دقيقة الوقود الأمل في الفيزياء الجديدة!

ميون G-2: قياسات دقيقة الوقود الأمل في الفيزياء الجديدة!

Mainz, Deutschland - أعلنت تعاون Myon G-2 عن المنشور الثالث والأخير حول قياس اللحظة المغناطيسية الشذرية لمايون في 3 يونيو 2025. تظهر النتائج تحسنا ملحوظًا في الدقة إلى 127 جزءًا في المليار (PPB) وتأكيد نتائج الأجراس السابقة من 2021 و 2023. سمعت جامعة ماينز سنة من العمل المكثف في مختبر فيرمي الوطني للمعجل (Fermilab) في حرم Myon.

مع قيمة محددة للحظة المغناطيسية الشذرية لـ Aµ = (G-2)/2 = 0.001 165 920 705 ± 0،000 000 148 ، يقدم التعاون النتيجة الأكثر دقة التي تحققت على الإطلاق في هذا الموضوع. يعتمد القياس على بيانات من أكثر من 72 ٪ من ما مجموعه 308 مليار ميون التي تم تحليلها خلال تجربة ستة سنوات بدأت في عام 2018 وانتهت في 9 يوليو 2023.

خطوة تالية في فيزياء الجسيمات

اللحظة المغناطيسية الشذرية للميون هي أكثر من مجرد رقم نظري. من خلال هذه القياسات ، يأمل الفيزيائيون في رؤى جديدة في المسألة المظلمة للكون. المادة المختلطة تجعل جزءًا أكبر من الكون أكثر من المادة العادية ، لكن تكوينها لا يزال غير معروف إلى حد كبير. لدى Myon ، التي يبلغ عددها 200 ضعف عدد الإلكترون ، لحظة مغناطيسية شاذة لها انحرافات عن انحراف القيمة النظرية الناتجة عن تقلبات الفراغ. لا يمكن أن تؤثر هذه التقلبات على سلوك ميون فقط ، ولكنها تشير أيضًا إلى جزيئات غير معروفة قد تكون مخفية في المادة المظلمة.

لم يكن الطريق إلى هذه النتائج بدون تحديات. أثناء التجربة على Fermilab ، تم استبعاد التشوهات من خلال قياسات الوقت الدقيق. من أجل ضمان حياد العلماء ، تم تأجيل ساعة التجربة برقم عشوائي ، مما أدى لاحقًا إلى الصقور من البيانات التي لا يمكن تصحيحها إلا بعد اكتمال التحليل. لاحظت جيسيكا إسكويفيل ، وهي عضو في فريق Muon-G-2 ، أن نشر النتائج أثار مشاعر مختلطة من النشوة والتشاؤم.

العرض المستقبلي والتطورات النظرية

كان تعاون Myon G-2 يتألف من ما يقرب من 180 عالمًا من 37 مؤسسة في سبع دول. تؤكد المنح الدراسية للطلاب وتعاون الفيزيائيين من مختلف المجالات على البعد الدولي والطابع متعدد التخصصات لهذا المشروع. هذه الجهود تؤدي إلى تنبؤات نظرية جديدة للحظة المغناطيسية الشذرية بناءً على فواتير QCD الشبكة وجلب القيم في وئام مع التجارب الحالية.

بالنسبة للمستقبل ، يتم التخطيط لمزيد من التجارب. يجب أن توفر تجربة جديدة في اليابان بيانات إضافية في أوائل الثلاثينيات من القرن الماضي ، على الرغم من توقع دقة أقل. يمكن أن تثير هذه المشاريع الضوء على الأسئلة الأساسية للفيزياء وبدء نظريات جديدة ، خاصة فيما يتعلق بالنموذج القياسي لفيزياء الجسيمات والبحث عن المادة المظلمة.

بشكل عام ، تعد دراسة Myon G-2 تقدمًا كبيرًا. إنه لا يدعم فقط مبادئ مادية ، ولكن يمكن أيضًا فتح الدخول إلى مجالات جديدة من البحث. تم تقديم النتائج للنشر في خطابات المجلة المادية للمراجعة ووضع معيار جديد للقياسات المستقبلية في فيزياء الجسيمات.