Серия экспериментов «Мюон g-2» по измерению аномального магнитного момента мюона, проводившихся в Fermi National Accelerator Laboratory (Fermilab) в Чикаго с 2017 года, подтвердила предположение о существовании пятого вида фундаметнальных взаимодействий, в дополнение к четырем известным: гравитации, электромагнетизму, слабому и сильному взаимодействию.
Впервые аномальное поведение мюонов было зафиксировано в ходе эксперимента в Брукхейвенской национальной лаборатории около 20 лет назад. Использование более мощного ускорителя Fermilab позволило увеличить достоверность результатов.
С этой целью магнитное накопительное кольцо из Брукхейвена было перевезено в Fermilab и подключено к более мощному ускорителю частиц — специально для измерения аномального магнитного момента мюонов.
Фото: Fermilab
Перевозка магнитного кольца
Мюоны — элементарные частицы, с зарядом электрона, полуцелым спином и примерно в 200 раз большей массой. Оказавшись во внешнем магнитном поле, они отклоняются и прецессируют, как маленькие гироскопы. Величина прецессии зависит от массы частицы, ее заряда и g-фактора — множителя, который определяет разницу между магнитным и механическим моментами частицы.
В вакууме, где постоянно рождаются и гибнут виртуальные частицы, их присутствие влияет на магнитный момент мюонов и, как следствие, на величину g-Фактора. Стандартная модель квантовой механики позволяет учесть вклад всех известных частиц и сил, и рассчитать g-фактор с большой точностью.
В ходе эксперимента поток мюонов направлялся в магнитное кольцо. В глубоком вакууме частицы двигались на скорости, близкой к световой, а ученые измеряли их прецессию. Несовпадение экспериментальных измерений прецессии мюонов с теорией может указывать на существование еще неизвестных массивных частиц — или взаимодействий. Именно такое несовпадение и было выявлено в Брукхейвенской лаборатории 20 лет назад, и предварительно подтверждено в Fermilab. Это означает, что Стандартная модель нуждается в пересмотре.
Как изучают элементарные частицы — на примере работы коллайдера.
По материалам IFLScience
Читайте также:
Найдены следы загадочной частицы, предсказанной десятилетия назад
Античастица – и частица, и волна одновременно: подтверждено новым экспериментом
Туристическое страхование часто воспринимается как дополнительная трата средств, которой можно избежать. Однако, это ошибочное представление,…
Открытие учетной записи на игровой площадке обычно вознаграждается подарком. Иногда клиенту для этого достаточно завести…
В мире виноделия существует напиток, который завоевал сердца многих гурманов своим уникальным вкусом и ароматом.…
Рынок азартных развлечений в Украине активно развивается, что заметно по регулярному пополнению списка легальных онлайн-казино.…
Туризм ради игры становится всё более популярным среди путешественников по всему миру. Казино уже давно…
Рассказываем о бонусах Vbet. Мы расскажем о разных видах поощрений - как стандартных для всех…