Myon G-2: ακριβείς μετρήσεις καυσίμου ελπίδα για νέα φυσική!

Myon G-2: ακριβείς μετρήσεις καυσίμου ελπίδα για νέα φυσική!

Mainz, Deutschland - Η συνεργασία Myon G-2 ανακοίνωσε την τρίτη και τελευταία δημοσίευσή της σχετικά με τη μέτρηση της ανωμαλίας μαγνητικής στιγμής του Myon στις 3 Ιουνίου 2025. Τα αποτελέσματα δείχνουν μια αξιοσημείωτη βελτίωση του Prof σε 127 μέρη σε ένα δισεκατομμύριο (PPB) και επιβεβαιώνουν τα αποτελέσματα των προηγούμενων μετρήσεων από το 2021 και το 2023. Το Πανεπιστήμιο Gutenberg Mainz έχει ακούσει ένα χρόνο εντατικής εργασίας στο Εθνικό Εργαστήριο Accelerator Fermi (Fermilab) στην πανεπιστημιούπολη Myon.

Με μια συγκεκριμένη τιμή για την ανωμαλία μαγνητική ροπή α = (G-2)/2 = 0,001 165 920 705 ± 0,000 000 148, η συνεργασία παρουσιάζει το πιο ακριβές αποτέλεσμα που επιτεύχθηκε ποτέ σε αυτό το θέμα. Η μέτρηση βασίζεται σε δεδομένα από πάνω από το 72% του συνόλου των 308 δισ. Myons που αναλύθηκαν κατά τη διάρκεια ενός πειράματος έξι ετών που ξεκίνησε το 2018 και έληξε στις 9 Ιουλίου 2023.

ένα επόμενο βήμα στη φυσική σωματιδίων

Η ανωμαλία μαγνητική ροπή του Myon είναι κάτι περισσότερο από έναν θεωρητικό αριθμό. Μέσα από αυτές τις μετρήσεις, οι φυσικοί ελπίζουν για νέες ιδέες για το σκοτεινό θέμα του σύμπαντος. Η δυσλειτουργική ύλη κάνει ένα μεγαλύτερο μέρος του σύμπαντος από το συνηθισμένο θέμα, αλλά η σύνθεσή του παραμένει σε μεγάλο βαθμό άγνωστο. Το Myon, με μάζα 200 φορές εκείνη του ηλεκτρονίου, έχει μια ανωμαλία μαγνητική ροπή που έχει αποκλίσεις από τη θεωρητική τιμή-Α απόκλιση που προκαλείται από διακυμάνσεις κενού. Αυτές οι διακυμάνσεις όχι μόνο θα μπορούσαν να επηρεάσουν μόνο τη συμπεριφορά των Myons, αλλά και να δείξουν άγνωστα σωματίδια που μπορεί να κρυμθούν σε σκοτεινή ύλη.

Ο δρόμος προς αυτά τα αποτελέσματα δεν ήταν χωρίς προκλήσεις. Κατά τη διάρκεια του πειράματος στο Fermilab, οι στρεβλώσεις εξαιρέθηκαν με προσεκτικές μετρήσεις χρόνου. Προκειμένου να διασφαλιστεί η ουδετερότητα των επιστημόνων, το ρολόι του πειράματος αναβλήθηκε από έναν τυχαίο αριθμό, ο οποίος αργότερα οδήγησε σε γεράκια δεδομένων που θα μπορούσαν να διορθωθούν μόνο μετά την ολοκλήρωση της ανάλυσης. Η Jessica Esquivel, μέλος της ομάδας Muon-G-2, σημείωσε ότι η δημοσίευση των αποτελεσμάτων προκάλεσε μικτά συναισθήματα έκστασης και απαισιοδοξίας.

Μελλοντική άποψη και θεωρητικές εξελίξεις

Η συνεργασία Myon G-2 περιλάμβανε σχεδόν 180 επιστήμονες από 37 ιδρύματα σε επτά χώρες. Υποτροφίες για τους φοιτητές και η συνεργασία των φυσικών από διαφορετικούς τομείς υπογραμμίζουν τη διεθνή διάσταση και τον διεπιστημονικό χαρακτήρα αυτού του έργου. Αυτές οι προσπάθειες οδηγούν σε νέες θεωρητικές προβλέψεις για την ανωμαλία μαγνητική ροπή με βάση τα τιμολόγια QCD του δικτύου και να φέρουν τις τιμές σε αρμονία με τα τρέχοντα πειράματα.

Για το μέλλον, προγραμματίζονται περαιτέρω πειράματα. Ένα νέο πείραμα στην Ιαπωνία θα πρέπει να παρέχει πρόσθετα δεδομένα στις αρχές της δεκαετίας του 2030, αν και αναμένεται χαμηλότερη ακρίβεια. Αυτά τα έργα θα μπορούσαν να δημιουργήσουν φως στα θεμελιώδη ζητήματα της φυσικής και να ξεκινήσουν νέες θεωρίες, ειδικά όσον αφορά το πρότυπο μοντέλο φυσικής σωματιδίων και την αναζήτηση σκοτεινής ύλης.

Συνολικά, η μελέτη Myon G-2 είναι μια σημαντική πρόοδος. Δεν στηρίζει μόνο τις καθιερωμένες φυσικές αρχές, αλλά θα μπορούσε επίσης να ανοίξει την είσοδο σε νέους τομείς έρευνας. Τα αποτελέσματα υποβλήθηκαν για τη δημοσίευση στο περιοδικό Physical Review Letters και έθεσαν ένα νέο πρότυπο για μελλοντικές μετρήσεις στη φυσική σωματιδίων.