Експеримент Fermilab натякає на нову фундаментальну силу природи

Вчені, що працюють у Фермілабу в Батавії, Іллінойс зробили деякі з найважливіших відкриттів у фізиці протягом багатьох років, включаючи існування верхнього кварка та характеризуючи нейтрино. Тепер команда, яка працює на експерименті Muon G-2 Fermilab, повідомив про надання натяку на новий тип фізики, згідно з BBC. Якщо це підтверджено, це стане п'ятою відомою фундаментальною силою у Всесвіті.

Наше поточне розуміння фізики частинок називається стандартною моделлю, яку ми знаємо, це неповна картина Всесвіту. Концепції, як Higgs Boson та темна енергія, не повністю інтегруються з стандартною моделлю, а в кінцевому підсумку Muon G-2 може допомогти нам зрозуміти, чому. Ключ до цього прориву може бути поведінка мюона, субатомної частинки, подібної до електрона. Muon має негативний заряд, але це набагато масивний. Отже, він обертається, як магніт, який є можливим новим філією фізики.

Коріння експерименту Muon G-2 повертаються до роботи, виконаної на CERN наприкінці 1950-х років. Однак інструменти, доступні в той час, були занадто неточними, щоб точно виміряти "G-фактор" Муону, який описує його швидкість гірації. Стандартна модель прогнозує, що муки колись коливаються, але 14-метровий магнітний прискорювач у центрі Муон G-2 показує, що Muons мають інший G-фактор. Це не може суттєво звучати, але навіть крихітний "аномальний магнітний дипольний момент", як називають це вчені, можуть вказати щось таємниче вплинуло на частинки.

В даний час ми знаємо чотирьох фундаментальних сил: гравітація, електромагнетизм, сильна сила (ядерна згуртованість), і слабка сила (радіоактивний розпад). Все, що викликає Muons Misbeave у Muon G-2 може бути п'ятою силою, але ми не знаємо, що це таке. Навіть якщо команда може підтвердити результат, ми не обов'язково знаємо, що ця нова сила природи відійшла від стержнів Муонів. Ця частина займе набагато більше роботи. Теоретичні фізики вважали, що нова сила може бути пов'язана з невідкритою субатомною частинкою, як Z-Prime Boson або Leptquark.

Нинішня увага приділяється поліпшенню точності експерименту. Новий результат був повідомив із статистичною впевненістю 4,1 Sigma, яка працює на 1 у 40 000 шансів, що результати є лише статистичним шумом. Традиційно вчені хочуть бачити 5-сигма впевненість (близько 1 у 3,5 мільйонів), перш ніж зателефонувати до чогось підтвердженого. Це щось фізики збираються говорити про багато в найближчі місяці.