Вы один из авторов этой статьи? Напишите нам с рабочей или университетской почты, указав arXiv ID этой статьи, и мы подтвердим вас и дадим доступ к редактированию этой страницы.
Вы автор работы и видите, что мы что-то упустили или поняли неточно? Напишите нам: тема письма уже содержит номер статьи. Мы прочитаем, учтём и поправим разбор.
Физики поставили точку в измерении магнитной дрожи мюона — частицы, которая ведёт себя не по учебнику.
📄 Показана версия «Просто» — «Подробно» пока не готова. Добавьте ★ в избранное, если хотите её ускорить.
В огромном кольце магнитов под Чикаго мюоны кружили, как фигуристы на катке. Только вместо музыки — магнитное поле, а вместо вращения — едва заметное покачивание спина. Это покачивание физики называют аномальным магнитным моментом. Проще говоря, мюон — тяжёлый собрат электрона — слегка «дрожит» в магнитном поле.
Эксперимент Muon g-2 в Фермилабе измерил эту дрожь с небывалой точностью — до 124 миллиардных долей. Такой уровень чувствительности похож на взвешивание самолёта, когда замечаешь муху, севшую на крыло. Результат: теория и практика расходятся. Зазор между ними — как если бы в часах сутки длились на секунду дольше.
Мюон живёт всего 2,2 микросекунды, но за это время успевает 400 раз облететь кольцо диаметром 14 метров.
Что это значит? Возможно, в дрожи мюона виноваты неучтённые частицы или силы. Например, тёмные фотоны или частицы-аксионы. Пока это лишь догадки, но окончательный результат эксперимента — крепкий орешек для теоретиков. Он не кричит об открытии, но настойчиво шепчет: «Здесь что-то есть».
Магнит в эксперименте настолько стабилен, что его поле менялось не сильнее, чем на одну миллиардную за час.
Теперь эстафета переходит к теоретикам. Им предстоит либо найти ошибку в расчётах, либо признать: Стандартная модель — не последнее слово. Кольцо в Фермилабе замкнулось, но история магнитной дрожи только начинается.
This report details the final measurement of the muon magnetic anomaly, $$a_{\mu}=(g_{\mu}-2)/2$$, by the Muon $$g-2$$ experiment at Fermi National Accelerator Laboratory (FNAL), using positive muons collected from 2021 to 2023. The value of $$a_{\mu}$$ is determined from the ratio of the anomalous spin precession frequency to the shielded proton precession frequency in the muon storage ring magnetic field, combined with external constants known at the 22 ppb level. The new dataset, containing over $$2.5$$ times the statistics of our previous results, yields $$a_{\mu}=116\,592\,0710(162)\times 10^{-12}$$ (139 ppb), or $$a_{\mu}=116\,592\,0705(148)\times 10^{-12}$$ (127 ppb) when combined with our previous results. The new experimental world average, dominated by the measurements at FNAL, is $$a_{\mu}^{\text{Exp}}=116\,592\,0715(145)\times 10^{-12}$$ (124 ppb).
Если бы мюон жил не микросекунды, а хотя бы минуту, он мог бы прошить насквозь целый небоскрёб, почти не взаимодействуя с веществом.
В романе «Контакт» Карла Сагана мюоны используются для передачи сообщения сквозь земную толщу — здесь же они сами становятся посланием из неизвестной физики.
a_{\mu} = \frac{g_{\mu} - 2}{2}
Аномальный магнитный момент мюона: g-фактор мюона минус 2, делённое на 2.
Хорошо читаетсяМноговато текстаНепонятноОтличноСуховато
