Котировки

Прорыв в физике элементарных частиц: найдена неизвестная субатомная частица

Бобрович Яна
Наука
08 Apr 11:42   

По мнению физиков, если результаты эксперимента подтвердятся, то они уничтожат Стандартную модель.

Ученые получили результаты одного из самых долгожданных экспериментов в области физики элементарных частиц, и они могут изменить физику навсегда. Об этом сообщает Science Alert.

Результаты получены в Национальной ускорительной лаборатории Российской академии наук. Энрико Ферми (Fermilab) обнаружил признаки существования крошечной субатомной частицы, которая отвечает за мюонные колебания. Ученые считают, что на мюон влияют типы материи и энергии, которые совершенно неизвестны физике.

Если результаты верны, это открытие представляет собой прорыв в физике элементарных частиц, который ожидался в течение последних 50 лет, когда была впервые разработана доминирующая теория для объяснения субатомных частиц. "Сегодня выдающийся день, долгожданный не только для нас, но и для всего международного сообщества физиков", - сказал Грациано Венанцони, соавтор мюонного эксперимента из Итальянского Национального института ядерной физики. Известные как "толстые электроны", мюоны похожи на свои хорошо известные аналоги, но они в 200 раз тяжелее и радиоактивно нестабильны. Мюоны распадаются всего за миллионные доли секунды на электроны и крошечные частицы, известные как нейтрино. Мюоны также обладают свойством, называемым вращением, которое заставляет их вести себя как магниты-раскачиваться при попадании магнитного поля.

Новые результаты эксперимента, в котором физики посылали мюоны, вращающиеся вокруг сверхпроводящего магнитного кольца, показали, что мюон колеблется гораздо сильнее, чем должен. Ученые заявили, что единственным объяснением увиденного является существование частиц, которые не учитываются системой уравнений, называемой Стандартной моделью, которая остается неизменной с середины 1970-х годов. Согласно теории, неизвестные частицы и связанная с ними энергия толкают и притягивают мюоны внутри кольца.

Исследователи из Fermilab считают, что дополнительные колебания были реальным явлением, а не какой-то статистической случайностью. Они назначили отклонение в 4,2 сигмы, что невероятно близко к порогу в 5 сигм, при котором физики элементарных частиц объявляют о крупном открытии. Результат 5 сигм говорит о том, что вероятность случайного результата равна 1 к 3,5 миллионам. "Результаты отражают взаимодействие мюона со всем остальным во Вселенной. Но когда теоретики вычисляют одно и то же значение, используя все известные силы и частицы из Стандартной модели, они не получают одного и того же ответа. Это показывает, что мюон взаимодействует с чем-то, что не входит в нашу лучшую теорию", - говорит физик Университета Кентукки и руководитель моделирования экспериментов Рене Фатеми.

национальная ускорительная лаборатория slac

Одна из семнадцати национальных лабораторий Министерства энергетики США, оператором которой является Стэнфордский университет, осуществляющий исследования по программе Агентства по науке Министерства энергетики США

фермилаб

Консорциум, состоящий из 91 исследовательского университета, в основном из США, но есть также члены из Канады, Японии и Италии. В настоящее время основной исследовательской установкой Фермилаба является коллайдер Теватрон , расположенный в подземном кольцевом туннеле длиной 6,28 км

национальный институт ядерной физики

Научная организация, занимающаяся проведением исследований в области ядерной физики, физики элементарных частиц и астрофизики в Италии. Основан 8 августа 1951 года

фермилаб

Консорциум, состоящий из 91 исследовательского университета, в основном из США, но есть также члены из Канады, Японии и Италии. В настоящее время основной исследовательской установкой Фермилаба является коллайдер Теватрон , расположенный в подземном кольцевом туннеле длиной 6,28 км

стандартная модель

Теоретическая конструкция в физике элементарных частиц, описывающая электромагнитное, слабое и сильное взаимодействие всех элементарных частиц. Современная формулировка была завершена в середине 70-х годов после экспериментального подтверждения существования кварков

университет

кентукки