Myon G-2: Natančne meritve gorivajo upanje za novo fiziko!

Myon G-2: Natančne meritve gorivajo upanje za novo fiziko!

The Myon G-2 collaboration announced its third and last publication on the measurement of the anomal magnetic moment of the Myon on June 3, 2025. The results show a remarkable improvement in accuracy to 127 parts in one billion (ppb) and confirm the results of the previous measurements from 2021 and 2023. This research team, to which the only German group under the direction of Prof. Dr. Martin Fertl from the Johannes Univerza Gutenberg Mainz je slišala leto intenzivnega dela v nacionalnem laboratoriju za pospeševanje Fermija (Fermilab) na kampusu Myon.

S specifično vrednostjo za anomalni magnetni trenutek Aµ = (G-2)/2 = 0,001 165 920 705 ± 0.000 000 148, sodelovanje predstavlja najbolj natančen rezultat, ki je bil doslej dosežen na tej temi. Meritev temelji na podatkih iz več kot 72% od skupno 308 milijard mionov, analiziranih med poskusom šestih let, ki se je začel leta 2018 in se je končal 9. julija 2023.

naslednji korak v fiziki delcev

Anomalni magnetni trenutek miona je več kot le teoretična številka. Skozi te meritve fiziki upajo na nova vpogled v temno snov vesolja. Discalirana snov je večji del vesolja kot običajna snov, vendar njegova sestava ostaja v veliki meri neznana. Myon, z maso 200-krat več kot elektrona, ima anomalni magnetni trenutek, ki ima odstopanja od teoretičnega vrednosti-odstopanja, ki ga povzročajo nihanja vakuuma. Ta nihanja ne bi mogla samo vplivati ​​na vedenje mionov, ampak tudi kažejo na neznane delce, ki so lahko skriti v temni snovi.

Pot do teh rezultatov ni bila brez izzivov. Med poskusom na Fermilabu so bile izkrivljanja izključene s skrbnimi časovnimi meritvami. Da bi zagotovili nevtralnost znanstvenikov, je bil ure poskusa preložen z naključnim številom, kar je kasneje privedlo do sokolov podatkov, ki jih je bilo mogoče popraviti šele po zaključku analize. Jessica Esquivel, članica ekipe MUON-G-2, je ugotovila, da je objava rezultatov sprožila mešane občutke ekstaze in pesimizma.

prihodnji pogled in teoretični razvoj

Sodelovanje Myon G-2 je obsegalo skoraj 180 znanstvenikov iz 37 institucij v sedmih državah. Štipendije za študente in sodelovanje fizikov z različnih področij poudarjajo mednarodno razsežnost in interdisciplinarni značaj tega projekta. Ta prizadevanja povzročijo nove teoretične napovedi za anomalni magnetni trenutek, ki temeljijo na računih omrežij QCD, in vrednosti s trenutnimi poskusi postavljajo v harmonijo.

Za prihodnost se načrtujejo nadaljnji poskusi. Nov poskus na Japonskem bi moral zagotoviti dodatne podatke v zgodnjih 2030 -ih, čeprav se pričakuje manjša natančnost. Ti projekti bi lahko osvetlili temeljna vprašanja fizike in sprožili nove teorije, zlasti v zvezi s standardnim modelom fizike delcev in iskanja temne snovi.

Na splošno je študija Myon G-2 pomemben napredek. Ne le podpira vzpostavljena fizična načela, ampak bi lahko odprla tudi vstop na nova področja raziskovanja. Rezultati so bili predloženi za objavo v reviji Physical Review Letters in določijo nov standard za prihodnje meritve fizike delcev.