Čtyři základní síly určují interakci všech objektů a částic ve vesmíru. To jsou síly, se kterými se potýkáme každý den, a lze je zredukovat na následující kategorie interakcí: elektromagnetické, silné, slabé a gravitační. Například přitažlivá síla, neboli gravitace, nutí předměty padat na zem a nedovolí jim, aby se od ní odtrhly, aniž by přidaly další sílu.
Ale, jak tvrdí mezinárodní tým fyziků, během výzkumu v rámci experimentu mion g-2 ("Muon ji minus dva"), provedené v laboratoři Fermilab (americká laboratoř fyziky částic a urychlovačů), možná objevili novou, pátou přírodní sílu.
Oznámili první výsledky měření magnetických vlastností mionů, těžkých protějšků elektronu. To vede vědeckou komunitu velmi blízko k objevu „nové fyziky“ nad rámec Standardního modelu (Standardní model v částicové fyzice je teoretický konstrukt, který popisuje elektromagnetické, slabé a silné interakce všech elementárních částic).
"Na tento výsledek jsme čekali 20 let, je to zásadní pro pochopení toho, co přesně způsobilo nesrovnalosti v 20 let starých měřeních a předpovědích standardního modelu," řekl Chris Polley, oficiální zástupce experimentu.
Vědci podle něj zdvojnásobili přesnost měření, ve výsledku se nenašlo nic, co by odporovalo minulým výsledkům. Polley vyjádřil naději na objev „nové fyziky“ v chování mionů v blízké budoucnosti.
Miony jsou částice s krátkou životností ve formě malých rotujících magnetů. G-faktor určuje sílu a rychlost rotace tohoto magnetu ve vnějším magnetickém poli. Když se miony dostanou do experimentálního uspořádání, začnou interagovat s „kvantovou pěnou“ virtuálních částic, které se rychle objevují a mizí. To ovlivňuje hodnotu g-faktoru, takže precese mionového magnetického momentu je mírně zrychlena nebo zpomalena, což lze vypočítat pomocí Standardního modelu.
Pokud pěna obsahuje neznámé částice nebo interakce mimo standardní model, musí existovat odchylka mezi skutečnou hodnotou g-faktoru a vypočítanou hodnotou. Experimenty provedené vědci ukazují rozpor s teoretickými předpověďmi, přičemž rozdíl je 4,2 sigma (směrodatná odchylka), což je o něco méně než pět sigma, což nám umožňuje sebevědomě říci o objevu „nové fyziky“. Ale to stačí k označení, že existuje.
Přečtěte si také:
- První částice ve vesmíru byly znovu vytvořeny. Upozornění na spoiler: vypadají divně
- Ukrajinští fyzici se podíleli na objevu nové elementární částice – oderonu