Vier fundamentale Kräfte bestimmen das Zusammenspiel aller Objekte und Teilchen im Universum. Dies sind die Kräfte, mit denen wir täglich zu tun haben, und sie können auf die folgenden Kategorien von Wechselwirkungen reduziert werden: elektromagnetisch, stark, schwach und gravitativ. Beispielsweise zwingt die Anziehungskraft, auch bekannt als Gravitation, Objekte dazu, auf den Boden zu fallen, und erlaubt ihnen nicht, sich davon zu lösen, ohne eine weitere Kraft hinzuzufügen.
Sondern, wie das internationale Physikerteam behauptet, während der Forschung im Rahmen des Experiments Myon g-2 ("Muon ji minus zwei"), durchgeführt im Fermilab-Labor (einem amerikanischen Teilchenphysik- und Beschleunigerlabor), haben sie möglicherweise eine neue, fünfte Naturkraft entdeckt.
Sie gaben die ersten Ergebnisse von Messungen der magnetischen Eigenschaften von Myonen, den schweren Gegenstücken des Elektrons, bekannt. Damit rückt die Wissenschaftsgemeinschaft sehr nah an die Entdeckung einer „neuen Physik“ jenseits des Standardmodells (das Standardmodell in der Teilchenphysik ist ein theoretisches Konstrukt, das die elektromagnetischen, schwachen und starken Wechselwirkungen aller Elementarteilchen beschreibt).
„Wir warten seit 20 Jahren auf dieses Ergebnis, es ist entscheidend, um zu verstehen, was genau die Diskrepanzen in den 20 Jahre alten Messungen und den Vorhersagen des Standardmodells verursacht hat“, sagte Chris Polley, der offizielle Vertreter des Experiments.
Ihm zufolge verdoppelten die Wissenschaftler die Genauigkeit der Messungen, als Ergebnis wurde nichts gefunden, was den bisherigen Ergebnissen widersprach. Polley äußerte die Hoffnung auf die Entdeckung „neuer Physik“ im Verhalten von Myonen in naher Zukunft.
Myonen sind kurzlebige Teilchen in Form von winzigen rotierenden Magneten. Der G-Faktor bestimmt die Stärke und Rotationsgeschwindigkeit dieses Magneten in einem externen Magnetfeld. Wenn Myonen in den Versuchsaufbau gelangen, beginnen sie mit dem „Quantenschaum“ virtueller Teilchen zu interagieren, die schnell erscheinen und wieder verschwinden. Dies wirkt sich auf den Wert des g-Faktors aus, sodass die Präzession des magnetischen Moments des Myons leicht beschleunigt oder verlangsamt wird, was mit dem Standardmodell berechnet werden kann.
Wenn der Schaum unbekannte Partikel oder Wechselwirkungen außerhalb des Standardmodells enthält, muss eine Abweichung zwischen dem tatsächlichen g-Faktor-Wert und dem berechneten vorliegen. Experimente, die von Wissenschaftlern durchgeführt wurden, zeigen eine Diskrepanz mit theoretischen Vorhersagen, während die Differenz 4,2 Sigma (Standardabweichung) beträgt, was etwas weniger als fünf Sigma ist, was es uns ermöglicht, zuversichtlich über die Entdeckung der "neuen Physik" zu sprechen. Dies reicht jedoch aus, um darauf hinzuweisen, dass es existiert.
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