Эксперимент Muon g-2 в Фермилаб, который должен с высокой точностью измерить значение аномального магнитного момента мюона, представил первые результаты.
Полученное значение совпало с результатами аналогичного эксперимента E821 в Брукхейвенской национальной лаборатории, а вместе два измерения отличаются от предсказаний Стандартной модели!
Ученые рассказали о первых результатах на семинаре, а статья с подробным описанием эксперимента опубликована в журнале Physical Review Letters.
Большинство частиц в рамках Стандартной модели обладают собственным магнитным моментом, то есть с точки зрения магнитных свойств такие частицы в грубом приближении можно рассматривать как маленький магнит. Существование собственного магнитного момента обусловлено в первую очередь спином частицы: для электрона его значение было предсказано с высокой точностью еще в 1928 году. Согласно этим предсказаниям, в выражении магнитного момента электрона через спин должен фигурировать так называемый g-фактор, равный 2. Однако впоследствии (во многом благодаря изучению явления сверхтонкой структуры) физикам стало понятно, что вклад в магнитный момент электрона дает и его взаимодействие с квантами электромагнитного поля. Такое взаимодействие приводит к изменению фактического значения g-фактора на тысячную долю, но именно такое отклонение впоследствии было с высокой точностью измерено в эксперименте.
Аналогичные размышления применимы и для мюона — еще одного лептона, который в 207 раз тяжелее электрона. В этом случае, однако, нельзя ограничиться вкладом электромагнитного взаимодействия в его собственный магнитный момент. Именно большая масса мюона приводит к тому, что на его магнитное поле начинает влиять взаимодействие с массивными полями, в частности — с парами виртуальных массивных частиц, которые непрерывно рождаются и аннигилируют в вакууме. На языке диаграмм Фейнмана такое взаимодействие в первом порядке описывается с помощью однопетлевых диаграмм. Стандартная модель с учетом всех входящих в нее частиц позволяет предсказать вклад этих процессов в магнитный момент мюона. Поэтому физикам было интересно измерить аномальный магнитный момент мюона (который определяется как разность g-фактора мюона и 2, деленная пополам), ведь отклонение измерений от теоретических предсказаний могло бы указать на то, что мюон взаимодействует с неизвестными Стандартной модели массивными частицами или посредством неизвестных этой теории сил. Таким образом, отклонение аномального магнитного момента мюона от ожидаемого значения фактически подтверждало бы существование Новой физики.
Первые точные эксперименты по измерению аномального магнитного момента мюона провели в ЦЕРНе, но настоящий фурор произвели окончательные результаты эксперимента E821 в Брукхейвенской национальной лаборатории, опубликованные в 2006 году. Измеренное тогда значение с учетом погрешности отличалось от современных предсказаний Стандартной модели со статистической точностью в 3,7σ, что уже говорит об очень заметном отклонении. Но такой точности не хватало для официального открытия, и было принято решение о создании аналогичной установки в Фермилаб, где уже умели создавать поляризованные пучки мюонов высокой плотности. Так появился эксперимент Muon g — 2 в его последней вариации, который унаследовал от своего предшественника не только методологию, но и основную часть установки: из Лонг-Айленда в Чикаго перевезли кольцо сверхпроводящего магнита.
Эксперимент Muon g-2 в Фермилаб, который должен с высокой точностью измерить значение аномального магнитного момента мюона, представил первые результаты. Полученное значение совпало с результатами аналогичного эксперимента E821 в Брукхейвенской национальной лаборатории, а вместе два измерения отличаются от предсказаний Стандартной модели со статистической точностью в 4,2σ. Такое отклонение от теории при дальнейшем уменьшении погрешности измерений может указать на существование еще не открытых частиц или сил в рамках Новой физики. Ученые рассказали о первых результатах на семинаре, а статья с подробным описанием эксперимента опубликована в журнале Physical Review Letters.
Большинство частиц в рамках Стандартной модели обладают собственным магнитным моментом, то есть с точки зрения магнитных свойств такие частицы в грубом приближении можно рассматривать как маленький магнит. Существование собственного магнитного момента обусловлено в первую очередь спином частицы: для электрона его значение было предсказано с высокой точностью еще в 1928 году. Согласно этим предсказаниям, в выражении магнитного момента электрона через спин должен фигурировать так называемый g-фактор, равный 2. Однако впоследствии (во многом благодаря изучению явления сверхтонкой структуры) физикам стало понятно, что вклад в магнитный момент электрона дает и его взаимодействие с квантами электромагнитного поля. Такое взаимодействие приводит к изменению фактического значения g-фактора на тысячную долю, но именно такое отклонение впоследствии было с высокой точностью измерено в эксперименте.
Аналогичные размышления применимы и для мюона — еще одного лептона, который в 207 раз тяжелее электрона. В этом случае, однако, нельзя ограничиться вкладом электромагнитного взаимодействия в его собственный магнитный момент. Именно большая масса мюона приводит к тому, что на его магнитное поле начинает влиять взаимодействие с массивными полями, в частности — с парами виртуальных массивных частиц, которые непрерывно рождаются и аннигилируют в вакууме. На языке диаграмм Фейнмана такое взаимодействие в первом порядке описывается с помощью однопетлевых диаграмм. Стандартная модель с учетом всех входящих в нее частиц позволяет предсказать вклад этих процессов в магнитный момент мюона. Поэтому физикам было интересно измерить аномальный магнитный момент мюона (который определяется как разность g-фактора мюона и 2, деленная пополам), ведь отклонение измерений от теоретических предсказаний могло бы указать на то, что мюон взаимодействует с неизвестными Стандартной модели массивными частицами или посредством неизвестных этой теории сил. Таким образом, отклонение аномального магнитного момента мюона от ожидаемого значения фактически подтверждало бы существование Новой физики.
Первые точные эксперименты по измерению аномального магнитного момента мюона провели в ЦЕРНе, но настоящий фурор произвели окончательные результаты эксперимента E821 в Брукхейвенской национальной лаборатории, опубликованные в 2006 году. Измеренное тогда значение с учетом погрешности отличалось от современных предсказаний Стандартной модели со статистической точностью в 3,7σ, что уже говорит об очень заметном отклонении. Но такой точности не хватало для официального открытия, и было принято решение о создании аналогичной установки в Фермилаб, где уже умели создавать поляризованные пучки мюонов высокой плотности. Так появился эксперимент Muon g — 2 в его последней вариации, который унаследовал от своего предшественника не только методологию, но и основную часть установки: из Лонг-Айленда в Чикаго перевезли кольцо сверхпроводящего магнита.
Теперь же участники эксперимента Muon g — 2 представили первые измерения аномального магнитного момента мюона, которые подтвердили результаты E821: полученное значение в пределах погрешности совпадает с измерениями Брукхейвенской национальной лаборатории и расходится с предсказаниями Стандартной модели со статистической точностью в 3,3σ. Относительная погрешность измерений составила 0,46 миллионных частей, а вместе два упомянутых результата дают значение с погрешностью в 0,35 миллионных частей и отличаются от предсказаний теории со статистической точностью в 4,2σ. Это значит, что такие данные укладываются в Стандартную модель с вероятностью в один случай из примерно 40 тысяч.
Сам эксперимент, как и E821, основан на том, что частица с аномальным магнитным моментом при попадании в магнитное поле начинает прецессировать подобно юле. Причем частота этой прецессии непосредственно зависит от величины аномального магнитного момента частицы. Сам мюон, в свою очередь, является нестабильной частицей, а в ходе его распада рождается электрон, причем направление его вылета зависит от ориентации мюона в пространстве. Этим и воспользовались экспериментаторы: они запускали поляризованные пучки мюонов с энергией в 3,1 гигаэлектронвольт в кольцо с крайне стабильным магнитным полем в 1,45 тесла и измеряли распределения вылета электронов в ходе распада мюонов. За самим магнитным полем физики следили с помощью эффекта магнитного ядерного резонанса, наблюдая за поведением изолированных в водной защите протонов. Такая техника позволяла проводить непрерывную калибровку измерений и достигнуть такой относительной точности полученных результатов.
В ходе представленного анализа использовались данные только первого сеанса работы эксперимента, после окончания которого в установку были внесены улучшения: увеличилась стабильность системы подачи пучка мюонов в магнит и уменьшились колебания температуры, влияющие на колебания магнитного поля. По мнению ученых, все это говорит о том, что в ходе следующих сеансов статистическая точность отклонения результатов от предсказаний Стандартной модели будет увеличиваться, а значит у физиков появится доказательство существования Новой физики. Полученные результаты, по словам экспериментаторов, должны подтолкнуть теоретиков к созданию расширений Стандартной модели с новыми полями и частицами с сильным взаимодействием с лептонами. Магнитный момент с высокой точностью измеряют не только у мюона: ранее мы рассказывали о том, как физики с высокой точностью измерили отличия магнитного момента протона и антипротона. А отклонения от Стандартной модели все чаще находят в процессах с участием B-мезонов.
>>9741354 >вся физика пошла по пизде или чё? Это "the positive muon magnetic anomaly". Это значит, что "The result is 3.3 standard deviations greater than the standard model prediction and is in excellent agreement with the previous Brookhaven National Laboratory (BNL) E821 measurement." Т.е. предсказанное Стандартной Моделью значение в эксперименте оказалось немного больше. Это означает, что Стандартная Модель либо неполна, либо вообще ошибочна.
>>9741362 >С другой стороны очевидно, что Стандартная модель не может являться последним словом в физике элементарных частиц, ибо ... не включает гравитацию
>>9741383 >Это же статистичечкая погрешность Нет, погрешность больше статистической и кроме того два разных эксперимент а двух разных лабах показали эту магнитную аномалию мюона.
>>9741362 У меня после таких новостей анус сворачивается и есть огромное желание, чтобы что-то новое и неизведанное открыли, если стандартная модель неполна, то я кончу просто
Там ща полгода будут думать. Через полгода скажут, что хуйня какая-то. Перемеряют. Скажут что все норм. Перемеряют, скажут, что таки не норм. Полгода подумают. Начнутся срачи что модель не полна. Потом еще лет 10-15 будут искать как обратно примостить.
Пока там че нибудь примут и на основе этого нафантазируют тебе новый вид вселенной - ты помереть успеешь.
"The result is 3.3 standard deviations greater than the standard model prediction and is in excellent agreement with the previous Brookhaven National Laboratory (BNL) E821 measurement."
>>9741423 Да блин. Уже было же. Потом окажется, что лазер-хуязер не тем концом прилепили. Была новость как-то, но там показания скорость света вроде превысили и в говне моченые постеснялись и проверяли до тех пор, пока нормально не заработало.
Но! Анонс дали то епт. Потом еще говорили, что статью хуйнуть руки чесались пиздец. А тут - не столько постыдное деяние. Ну если обоссут потом, то хотя бы не на лицо.
>>9741439 Ну там реально пиздец поспешили. А тут проверки эксперимента 2006го года. Блядь, завидую зуммерам, сейчас с новыми модными детектора и физики дружно, взявшись за руки принялись искать новую физику и в итоге её таки нашли похоже. И до квантовый вычислителей вне лаб остались считанные года. А значит новый рывок сравнимый с рывком от Эйнштейна не за горами.
>>9741462 Это вероятно будет означать, что тёмной энергии нет. И разлет вещества на космоогических масштабах обеспечивает тёмная материя. А за тёмную энергию уже Нобелевку дали!
>>9741463 Они взаимодействиют с неизвестной частице, а тёмная материя и есть масса неизвестных массивных частиц.
>>9741466 >Они взаимодействиют с неизвестной частице Какой частицей? Кто взаимодействует? Ты читать не умеешь? Речь о "аномального магнитного момента мюона", а не о неизвестной частице.
>>9741548 >Они использовали один и тот же магнит Нет. Эксперименты были в разных лабах, в Fermi National Accelerator Laboratory и в Brookhaven National Laboratory.
Это значит что теперь с помощью мюонов можно взаимодействовать с темной материей в лабораторных условиях. До этого открытия темную материю только наблюдали, и в масштабах галактик.
>>9741560 >Это значит что теперь с помощью мюонов можно взаимодействовать с темной материей Не неси чушь. Ничего такого в статье не сказано. >До этого открытия темную материю только наблюдали Нет, не наблюдали. темное вещество это лишь гипотеза и в лабораторных условиях его не наблюдали.
Там также не сказано ради чего и на какие шиши вся эта цветомузыка.
А ответ простой - новый мюонный эффект позволяет сделать суперчуствительный гравитометрический детектор, который может делать картинку любых подземных сооружений, прямо из космоса. Типа Ground Penetrating Radar, на спутнике. Например бункерному деду бункер будет бесполезен т.к. со спутника дед будет виден на любой глубине.
>>9741532 > тёмная материя не участвует в электромагнитном взаимодействии по моему любое взаимодействие передается через последовательное взаимодействие частиц, фотон света это на самом деле волна которая распространяется через последовательное взаимодействие, так же распространяется гравитация и магнитное поле
> а эфир должен был быть средой его переносящей что мешает эфиру состоять из темной материи и по факту быть этой самой темной материей??
>>9741920 > Ты к физике и близко не имеешь отношения лол этот двачный дурачек сломался
попробуй осознать что скорость света имеет определенную величину потому что среда под названием вакуум не является пустотой а потом рассказывай мне про маня физику щенок
>>9741347 (OP) Кто-то блядь может ответить внятно, для чего Господь придумал мюоны? Из них же ничего не состоит, это тупиковая ветвь эволюции элементарных частиц.
>>9741939 >Ну больше и больше Пропьем в том, что есть Стандартная модель на ней строится всяя физика и вся космология. СМ точно говорит о том каков должен быть магнитный момент мюона, но на экспериментах это значение получается другим, значит СМ или неверна или неполна. А на СМ строится всё, это база.
>>9742130 Религиоведение или религиеведение[1] (слово состоит из религия и ведение) — академическая область научных исследований, посвященная исследованию религиозных убеждений, поведения и институтов. Она описывает, сравнивает, интерпретирует и объясняет религию, уделяя особое внимание систематическим, исторически обоснованным и межкультурным перспективам.
>>9741464 >А значит новый рывок сравнимый с рывком от Эйнштейна не за горами. Единственный рывок, который ждет современное поколение зуммерков - хуем олигархат путинский за щеку им стрельнет.