Myon G-2: Tarkat mittaukset polttoaine toivoa uutta fysiikkaa!

Myon G-2: Tarkat mittaukset polttoaine toivoa uutta fysiikkaa!

Mainz, Deutschland - Myon G-2 -yhteistyö ilmoitti kolmannesta ja viimeisestä julkaisustaan ​​Myonin poikkeavan magneettisen momentin mittaamisesta 3. kesäkuuta 2025. Tulokset osoittavat huomattavan parannuksen tarkkuuden 127 osassa yhden miljardin (ppb) ja vahvistavat aiempien mittausten tulokset Prof. Mainz on kuullut vuoden intensiivisen työn Fermin kansallisessa kiihdytinlaboratoriossa (Fermilab) Myon -kampuksella.

Erityisellä arvolla Aµ = (G-2)/2 = 0,001 165 920 705 ± 0 000 000 148 anomisen magneettisen momentin anomaaliselle magneettiselle momentille, yhteistyössä on tarkka tulos, joka on koskaan saavutettu tästä aiheesta. Mittaus perustuu yli 72%: n yhteensä 308 miljardin myynnistä, jotka on analysoitu kuuden vuoden kokeen aikana, joka alkoi vuonna 2018 ja päättyi 9. heinäkuuta 2023.

seuraava vaihe hiukkasfysiikassa

Myonin poikkeava magneettinen momentti on enemmän kuin vain teoreettinen luku. Näiden mittausten kautta fyysikot toivovat uusia näkemyksiä maailmankaikkeuden pimeästä aineesta. Dyskaalisoitu aine tekee suuremman osan maailmankaikkeudesta kuin tavallinen aine, mutta sen koostumus on edelleen suurelta osin tuntematon. Myonilla, jonka massa on 200 kertaa elektronin, on poikkeava magneettinen momentti, jolla on poikkeamia tyhjiövaihtelujen aiheuttamasta teoreettisesta arvosta. Nämä vaihtelut eivät pystyneet vaikuttamaan myonien käyttäytymiseen, vaan myös osoittavat tuntemattomia hiukkasia, jotka saattavat olla piilossa tummassa aineessa.

Tie näihin tuloksiin ei ollut ilman haasteita. Fermilab -kokeen aikana vääristymät jätettiin pois huolellisilla ajan mittauksilla. Tutkijoiden puolueettomuuden varmistamiseksi kokeen kellonaika lykättiin satunnaisluvulla, mikä johti myöhemmin Falconsiin tietoihin, jotka voitiin korjata vasta analyysin valmistumisen jälkeen. MUON-G-2-tiimin jäsen Jessica Esquivel totesi, että tulosten julkaiseminen aiheutti ekstaasin ja pessimismin sekoitettuja tunteita.

Tulevaisuuden näkymä ja teoreettinen kehitys

Myon G-2 -yhteistyö koostui melkein 180 tutkijaa 37 laitoksesta seitsemässä maassa. Opiskelijoiden apurahat ja eri alojen fyysikoiden yhteistyö korostavat tämän projektin kansainvälistä ulottuvuutta ja monitieteistä luonnetta. Nämä pyrkimykset johtavat uusiin teoreettisiin ennusteisiin poikkeavan magneettisen momentin suhteen, joka perustuu Grid QCD -laskuihin ja tuovat arvot harmoniaan nykyisillä kokeilla.

Tulevaisuuden kannalta on suunniteltu lisäkokeita. Japanin uuden kokeen tulisi tarjota lisätietoja 2030 -luvun alkupuolella, vaikka odotetaan olevan pienempi tarkkuus. Nämä projektit voisivat herättää valoa fysiikan peruskysymyksiin ja aloittaa uusia teorioita, etenkin hiukkasfysiikan vakiomallin ja tumman aineen etsimisen suhteen.

Kaiken kaikkiaan Myon G-2 -tutkimus on merkittävä edistyminen. Se ei vain perusta fyysisiä periaatteita, vaan se voisi myös avata pääsyn uusille tutkimusalueille. Tulokset toimitettiin julkaisemiseksi Physical Review -kirjeissä ja asetettiin uuden standardin tulevaisuuden mittauksille hiukkasfysiikassa.