Фізики підтвердили аномалію магнітного моменту мюона. Вона може вказувати на Нову фізику

Відхилення значення магнітного моменту мюона від теоретичних передбачень Стандартної моделі підтвердили з точністю у п'ять стандартних відхилень — достатньою, щоб оголосити про відкриття. Такий результат отримали фізики, які працюють над експериментом Muon g-2 у Фермілабі, підвищивши у два рази точність вимірювань. Розходження експериментальних даних з теоретичними може вказувати на Нову фізику за межами Стандартної моделі. Про результат науковців розповідає лабораторія Фермілаб, а їхня стаття прийнята до публікації у Physical Review Letters.

Детекторна зала Фермілабу, де знаходиться експеримент Muon g-2. FERMILAB

Чому важливо знати магнітний момент мюона?

Як і будь-яка частинка, що володіє електричним зарядом і спіном, мюон — у 207 разів важча за електрон частинка — має свій магнітний момент. Він є важливим параметром, який визначає не лише властивості частинки, а й її взаємодію з іншими. Стандартна модель, що є основною теорією, яка описує елементарні частинки і їхні взаємодії між собою, дає й точне значення магнітного моменту мюона. Утім, його експериментальні вимірювання, які проводять фізики Національної прискорювальної лабораторії імені Енріко Фермі (Фермілаб), розходяться з передбаченнями Стандартної моделі. Як вважають фізики, ця аномалія може вказувати на частинки, не враховані теорією, які вкажуть на Нову фізику — розширення Стандартної моделі, що пояснять її недоліки та опишуть явища, яких вона не розглядає.

Наскільки виміряний магнітний момент частинки розходиться з теорією?

У 2021 році колаборація повідомила, що магнітний момент мюона відрізняється від передбачень Стандартної моделі із точністю у 3,3 стандартних відхилення. Однак лише зараз, поєднавши дані, зібрані в експериментах у 2019 та 2020 році, вчені досягнули точності у 5 стандартних відхилень — значення, достатнього для того, щоб оголосити про відкриття. Науковці відзначають, що наразі їхній результат є найточнішим вимірюванням магнітного моменту мюона, та вказують, що теоретикам слід уточнити свої розрахунки щодо передбачень Стандартної моделі, аби визначити, чи дійсно аномалія магнітного моменту мюона означає Нову фізику.

• Раніше ми розповідали, як на Великому адронному колайдері фізики спростували знайдене раніше порушення принципу лептонної універсальності. Зібравши більше даних, вчені з'ясували, що B-мезони розпадаються узгоджено з передбаченнями Стандартної моделі.

👋 Підпишіться на наш телеграм-канал чи інстаграм та не пропускайте найцікавіше зі світу науки!