Мюон похож на электрон, только в 200 раз тяжелее и живёт две миллионные доли секунды. Его магнитный момент — то, как частица откликается на магнитное поле, — измерен с фантастической точностью. Но измеренное значение чуть-чуть больше, чем предсказывает теория. Разница крошечная, как если бы, пересчитывая сдачу в магазине, вы находили лишнюю копейку каждый раз.
Вакуум не пуст: в нём постоянно рождаются и исчезают пары частиц, как пузырьки в кипящей воде. Эти мимолётные гости слегка меняют магнитные свойства мюона. Чтобы учесть их вклад, физики используют решёточную КХД — метод, где пространство и время нарезают на крошечную сетку, как миллиметровую бумагу. Расчёты идут на суперкомпьютерах и занимают месяцы.
Группа исследователей впервые достигла точности ниже одного процента для следующего по важности вклада. Полученное число: −101,57×10⁻¹¹, с погрешностью 0,6%. Это в два раза точнее прежних расчётов.
Новый результат на 4,6 стандартных отклонения расходится с оценками, полученными из данных ускорителей до недавнего эксперимента CMD-3. Такое расхождение — не просто техническая мелочь. Оно может быть следом новых частиц, которых нет в Стандартной модели — нынешнем каталоге всего сущего. Либо в старых экспериментах сидела незамеченная ошибка. Следующие годы покажут, кто прав.
как её написали авторы, на английском arXiv:2604.08351
We present the first lattice QCD calculation of the next-to-leading order (NLO) hadronic vacuum polarization (HVP) contribution to the muon anomalous magnetic moment with sub-percent precision. We employ the time-momentum representation combined with the spatially summed vector correlator computed on CLS ensembles with $$N_{\mathrm{f}}=2+1$$ flavors of $$\mathrm{O}(a)$$-improved Wilson fermions, spanning six lattice spacings ($$0.039$$-$$0.097\,$$fm) and a range of pion masses including the physical value. After accounting for finite-size corrections and isospin-breaking effects, we obtain in the continuum limit $$a_\mu^{\mathrm{hvp,\,nlo}} = (-101.57 \pm 0.26_{\rm stat} \pm 0.54_{\rm syst}) \times 10^{-11}$$, corresponding to a total relative error of 0.6$$\%$$. Our result lies 1.4$$\sigma$$ below the estimate of the 2025 White Paper update and is two times more precise. It also shows a tension of $$4.6\sigma$$ with data-driven evaluations based on hadronic cross section measurements prior to the CMD-3 result.
Мюоны рождаются в верхних слоях атмосферы от космических лучей и долетают до поверхности Земли, хотя по классическим меркам должны были бы распасться в полёте — их спасает замедление времени из теории относительности.
В сериале «Пространство» (The Expanse) мюонный катализатор используется для запуска термоядерных двигателей кораблей.