Mjons G-2: Precīzi mērījumi veicina cerību uz jaunu fiziku!

Mjons G-2: Precīzi mērījumi veicina cerību uz jaunu fiziku!

Mainz, Deutschland - Myon G-2 sadarbība paziņoja par savu trešo un pēdējo publikāciju par Mjona anomālā magnētiskā momenta mērīšanu 2025. gada 3. jūnijā. Rezultāti parāda ievērojamu precizitātes uzlabojumu līdz 127 daļām vienā miljarda apmērā (PPB) un apstiprina iepriekšējo mērījumu rezultātus no 2021. un 2023. gada. Šī pētījuma grupa, kas ir vienīga vācu grupa, kas atrodas prepra. Dr. Dr. Dr. Dr. Dr. Dr. Dr. Dr. Universitāte Mainca ir dzirdējusi intensīva darba gadu Fermi Nacionālajā akseleratora laboratorijā (Fermilab) Myon pilsētiņā.

Ar īpašu vērtību anomālajam magnētiskajam momentam Aµ = (G-2)/2 = 0,001 165 920 705 ± 0 000 000 148, sadarbībā ir visprecīzākais rezultāts, kas jebkad tika sasniegts par šo tēmu. Mērījums ir balstīts uz datiem no vairāk nekā 72% no kopumā 308 miljardiem mionu, kas analizēti sešu gadu eksperimenta laikā, kas sākās 2018. gadā un beidzās 2023. gada 9. jūlijā.

Nākamais solis daļiņu fizikā

Mjona anomālais magnētiskais moments ir vairāk nekā tikai teorētisks skaitlis. Izmantojot šos mērījumus, fiziķi cer uz jaunu ieskatu Visuma tumšajā jautājumā. Discalēta matērija padara lielāku Visuma daļu nekā parastās vielas, taču tās sastāvs lielākoties joprojām nav zināms. Mjonam, kura masa ir 200 reizes lielāka nekā elektronam, ir anomāls magnētiskais moments, kam ir novirze no teorētiskās vērtības A novirzes, ko izraisa vakuuma svārstības. Šīs svārstības varēja ne tikai ietekmēt mjonu izturēšanos, bet arī liecināt par nezināmām daļiņām, kuras var paslēpt tumšā matērijā.

Ceļš uz šiem rezultātiem nebija bez izaicinājumiem. Fermilab eksperimenta laikā izkropļojumi tika izslēgti ar rūpīgiem laika mērījumiem. Lai nodrošinātu zinātnieku neitralitāti, eksperimenta laiku atlika nejaušs skaitlis, kas vēlāk noveda pie datu piekūļiem, kurus varēja labot tikai pēc analīzes pabeigšanas. Džesika Esquivel, Muon-G-2 komandas locekle, atzīmēja, ka rezultātu publicēšana izraisīja jauktas ekstāzes un pesimisma jūtas.

Nākotnes skats un teorētiskās attīstības attīstība

Myon G-2 sadarbība sastāvēja no gandrīz 180 zinātniekiem no 37 institūcijām septiņās valstīs. Stipendijas studentiem un dažādu jomu fiziķu sadarbība pasvītro šī projekta starptautisko dimensiju un starpdisciplināro raksturu. Šie centieni rada jaunas teorētiskas prognozes anomālajam magnētiskajam momentam, pamatojoties uz tīkla QCD rēķiniem, un vērtības tiek harmoniski ar pašreizējiem eksperimentiem.

Nākotnē tiek plānoti turpmāki eksperimenti. Jaunam eksperimentam Japānā būtu jāsniedz papildu dati 2030. gadu sākumā, lai gan ir sagaidāma zemāka precizitāte. Šie projekti varētu parādīt fizikas pamatjautājumus un uzsākt jaunas teorijas, īpaši attiecībā uz daļiņu fizikas standarta modeli un tumšās vielas meklēšanu.

Kopumā Myon G-2 pētījums ir ievērojams progress. Tas ne tikai pamatā ir izveidots fiziskie principi, bet arī varētu atvērt iekļūšanu jaunās pētniecības jomās. Rezultāti tika iesniegti publikācijai žurnālā Physical Review Letters un iestatīja jaunu standartu nākotnes mērījumiem daļiņu fizikā.