200 bilim insanından oluşan uluslararası bir işbirliği, bir deneyi ilerletiyor zaten en hassas ölçümü elde ettiniz asla yapılmadı müon manyetizmasıYalnızca iki mikrosaniye yaşayan ve mevcut teorinin tahminlerine göre davranmayan, elektrona benzer bir parçacık. Bu nedenle, yayınlanan en son sonuca göre grup, “potansiyel keşif”le karşı karşıya. fizikte tamamen devrim yaratacak yeni madde ve enerji türleri.
David Alberto, Télam’e güvence verdi: “Bu potansiyel bir keşif ve şimdilik, tıpkı elektriğin 200 yıl önce keşfedilmesi gibi, insanlığın yararına bir şekilde kullanabileceğimiz yeni doğa mekanizmalarını keşfetmenin bir göstergesi.” gerçekleştirilen Muon g-2 adlı deneyin araştırmacısı Amerika Birleşik Devletleri Enerji Bakanlığı Fermi Ulusal Hızlandırıcı Laboratuvarı (Fermilab).
Şu ana kadar dünyanın yerçekimi, elektromanyetik, güçlü nükleer ve zayıf nükleer kuvvetler tarafından yönetildiği biliniyor ancak en önemli fizik laboratuvarlarından biri olan Fermilab’da elde edilen veriler, bu kuvvetlerin varlığına işaret edebilir. doğanın beşinci gücü.
Şimdiye kadar dünyanın yerçekimi, elektromanyetik, güçlü nükleer ve zayıf nükleer kuvvetler tarafından yönetildiği biliniyor ancak Fermilab’da elde edilen veriler, doğanın beşinci gücü.
Yakın zamanda yayınlanan yeni sonuç bilimsel dergi Fiziksel İnceleme Mektupları Önceki hesaplamaların kesinliğini artırıyor ve teori ile deneysel veriler arasında 20 yılı aşkın süredir çözülemeyen çatışmayı güçlendiriyor.
En son ölçümler, müonların önceden düşünülenden daha hızlı yalpaladığını gösteriyor; bu beklenmedik bir gerçek, öngörü gücü açısından en başarılı bilimsel teorilerden biri olan parçacık fiziğinin Standart Modeline meydan okuyor.
Yine de Keşfi doğrulamak için daha fazla veri eksik, Eğer doğrulanırsa, bunun Standart Model’i “tökezletmek” gibi olacağını ve şimdiye kadar başka hiçbir deneyin başaramadığı bir şey olacağını açıkladı. Tarazona, aslen Kolombiyalı ve Muon g-2 işbirliğinin başındaki tek Latin Amerikalı.
“Bu, yeni parçacıklar öneren diğer teorik modelleri almamıza olanak tanıyacak ve karanlık madde gibi fiziğin gizemlerini açıklayabilir. Fiziksel Evrenin ancak yüzde 6 ya da 7’sini tanımlayabiliyoruz. ama geri kalan yüzde doksan küsur yüzdeyi anlayamıyoruz” dedi on yıldır deney üzerinde çalışan 34 yaşındaki fizik doktoru.
Keşfi doğrulamak için hala daha fazla veriye ihtiyaç duyulmasına rağmen, eğer doğrulanırsa, bu, şu ana kadar başka hiçbir deneyin başaramadığı, Standart Model’i “tuzaklamak” gibi bir şey olacaktır.
İşbirliği Müon g-2 bazılarını içerir Yedi ülkeden 33 kurumdan 200 bilim insanı: Amerika Birleşik Devletleri, İtalya, Birleşik Krallık, Almanya, Çin, Rusya ve Kore Cumhuriyeti.
Ağustos ayında en son sonuçların açıklanmasının ardından bilim camiasında ortaya çıkan beklenti üzerine Tarazona, Télam’e bunun nedenini anlattı. müon evreni daha iyi anlamanın anahtarıdır ve teori ile deney arasındaki anlaşmazlığın henüz yeni ortaya çıktığı konusunda uyardı 2025 yılında çözülecek.
Dinamik grubunun koordinatörü olarak Tarazona, müonların düzensiz hareketinden ortaya çıkan etkileri analiz etmekten sorumludur.
Müon Nedir?
Müon bir geçici parçacık elektrona benzer fakat 200 kat daha ağırtarafından üretilen bir Dünya’ya ulaşan kozmik ışınlar. Kolombiyalı araştırmacı, Cornell Üniversitesi’nde çalıştığı New York eyaletinin Ithaca şehrinden telefonla yaptığı açıklamada, “Bu, elektronun şişman kuzeni gibi” dedi.
İsimlerini oradan alıyorlar Yunanca “mu” harfi, mikro kelimesinin kısaltmasında kullanılan bilimsel semboldür. Müonların ömrü saniyenin iki milyonda biri (iki mikrosaniye) kadar kısadır.
Müonun özelliğini anlamak için Tarazona onu bir şey olarak hayal etmeyi önerdi. “minik mıknatıs” qEğer bir yere yerleştirilirse Manyetik alan bir topaç gibi dönüyor.
hız Bu hareketin bir müon özelliği çağrı anı manyetikbilim adamlarının kısaltması olarak “g faktörü” ve teoriye göre 2’ye eşit olmalıdır.
Müon, Dünya’ya ulaşan kozmik ışınlar tarafından üretilen, elektrona benzeyen, ancak 200 kat daha ağır, geçici bir parçacıktır: “Elektronun şişman kuzeni gibidir.”
Ancak müon boş uzayda asla yalnız değildir; “dans partneri” olarak hareket eden ve manyetik alanla etkileşimini değiştiren diğer parçacıklardan oluşan bir çevreyle çevrelenmiştir.
Fizikçilere göre teoride yer almayan bilinmeyen parçacıklar v’yi oluşturur.g faktörünün değeri 2’den farklı ve deneyin adı buradan geliyor Müon g-2.
“Bizi ilgilendiren, evreni oluşturan tüm parçacıklardan gelecek sayıyı hesaplamaktır.“dedi Tarazona.
İçin müonun sapmış hareketini ölçmek, Batavia, Illinois’deki Fermilab karargahında, bir müon ışını ürettiler ve bu parçacıkların “manyetik dansını” gözlemlemek için onu 14 metre çapında halka şeklindeki bir mıknatısa doğru yönlendirdiler.
Müonlar halkanın etrafında eksi 273 derece civarında dönerken, dedektörler onların ne kadar hızlı yalpaladığını kaydetti. Mümkün olan en iyi hassasiyeti elde etmek için cihazlar milyarlarca müonu ölçerek günlerce çalıştı.
İlk sonuçlar
Fermilab bilim insanları ilk sonuçları 2021’de yayınladı, ancak bu yalnızca bu yılın Ağustos ayında gerçekleşti. Müonun manyetik salınımının tarihteki en doğru ölçümünü elde etti.
O yeni sonuç: g-2 = 0,00233184110 ve tüm çabalar, farkın teoriyle ne kadar büyük olduğunu karşılaştırmaya yarayan tek sayıya indirgeniyor.
“Bu g-2 değerini milyonda 0,2 parça gibi çok yüksek bir hassasiyetle elde ettik.. Bu sayı, Dünya’nın çevresini adım adım dolaşmak gibidir ancak hedefi tek bir adımda kaçırırsanız hassasiyet daha da kötü olur” dedi Tarazona.
Fermilab’ın kesinliği artarken aynı zamanda uluslararası “Teorik Girişim” grubunda gruplanan diğer bilim insanları da Deneysel değerlerle karşılaştırmak için tek bir fikir birliği teorik değeri üretir.
Teorik Girişim’in geleneksel hesaplamasına göre, Deneyin g-2 faktörü ile teorik tahmin arasındaki fark anlamlıdır ve bir keşfe kapı açmaktadır.
Bilim camiası hesaplamalarını ve deneylerini ayarlarken, yeni bir fiziğin doğuşuyla karşı karşıya olup olmadığımızı belirleyecek son yüzleşmeye hâlâ iki yıl kaldı.
Ancak son zamanlarda teorisyenler hesaplamaları için süper bilgisayarlarla yapılan teknikleri kullanmaya başladılar. Sorun şu ki, bu yeni tekniğin kısmi sonuçları en son Fermilab ölçümüyle karşılaştırıldığında artık önemli farklılıklar olmayacak.
“Şu andaki teorik durum oldukça kafa karıştırıcı, hala bir sonuca varamıyoruz.” Tarazona, “teorisyenlerin sonuçları konusunda yeterince bilgi sahibi olmadıkları” için bir keşfi doğrulama umudunu sürdürdüğünü söyledi ve güvence verdi.
Teorik Girişimin nihai sonuçları 2025’te yayınlanacakFermilab’ın en hassas ölçümünü tamamlamayı umduğu yıl.
Bilim camiası hesaplamalarını ve deneylerini ayarlarken, yeni bir fiziğin doğuşuyla karşı karşıya olup olmadığımızı belirleyecek son yüzleşmeye hâlâ iki yıl kaldı.
