Магнитный момент мюона: новый расчёт экспресс

Оригинал: "Lattice determination of the higher-order hadronic vacuum polarization contribution to the muon $$g-2$$"
arXiv:2604.08351 · 2026-04-09 · CC BY 4.0 · 1 мин
Учёные впервые рассчитали на решётке вклад в магнитный момент мюона с точностью ниже процента.

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.

Если бы магнитный момент мюона был равен единице, этот вклад менял бы его на одну стомиллиардную — как одна секунда за три тысячи лет.

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.

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.

Учёные
Emmy NoetherSatyendra Nath BoseAlbert EinsteinWolfgang PauliEnrico FermiPaul Dirac
Понятия
инстантон лептон стандартная модельтеорема Нётерстатистика Бозе — Эйнштейнатеорема о связи спина и статистикизолотое правило Фермитеорема CPTзакон сохранения электрического заряда