Négy alapvető erő határozza meg az univerzumban lévő összes tárgy és részecske kölcsönhatását. Ezek azok az erők, amelyekkel nap mint nap szembesülünk, és ezek a kölcsönhatások következő kategóriáira redukálhatók: elektromágneses, erős, gyenge és gravitációs. Például a vonzási erő, más néven gravitáció, arra kényszeríti a tárgyakat, hogy a földre essenek, és nem engedi, hogy elszakadjanak tőle anélkül, hogy újabb erőt adnának.
De ahogy a nemzetközi fizikuscsoport állítja, a kísérlet részeként végzett kutatás során Muon g-2 ("Muon ji mínusz kettő"), amelyet a Fermilab laboratóriumban (egy amerikai részecskefizikai és gyorsítólaboratórium) végeztek, egy új, ötödik természeti erőt fedezhettek fel.
Bejelentették a müonok, az elektronok nehéz megfelelőinek mágneses tulajdonságainak mérési eredményeit. Ez nagyon közel hozza a tudományos közösséget a Standard Modellen túlmutató "új fizika" felfedezéséhez (a részecskefizika szabványos modellje egy olyan elméleti konstrukció, amely leírja az összes elemi részecske elektromágneses, gyenge és erős kölcsönhatását).
"Húsz éve várunk erre az eredményre, ez kritikus annak megértéséhez, hogy pontosan mi okozta az eltéréseket a 20 éves mérésekben és a Standard Modell előrejelzéseiben" - mondta Chris Polley, a kísérlet hivatalos képviselője.
Elmondása szerint a tudósok megduplázták a mérések pontosságát, ennek eredményeként nem találtak semmit, ami ellentmondana a korábbi eredményeknek. Polley reményét fejezte ki, hogy a közeljövőben felfedezik az "új fizikát" a müonok viselkedésében.
A müonok rövid életű részecskék, apró forgó mágnesek formájában. A G-tényező határozza meg ennek a mágnesnek az erősségét és forgási sebességét egy külső mágneses térben. A müonok, amikor belépnek a kísérleti berendezésbe, kölcsönhatásba lépnek a virtuális részecskék "kvantumhabjával", amelyek gyorsan megjelennek és eltűnnek. Ez befolyásolja a g-tényező értékét, így a müon mágneses momentum precessziója kissé felgyorsul vagy lelassul, ami a Standard Modell segítségével számítható ki.
Ha a hab ismeretlen részecskéket vagy a standard modellen kívüli kölcsönhatásokat tartalmaz, eltérésnek kell lennie a tényleges g-tényező értéke és a számított érték között. A tudósok által végzett kísérletek eltérést mutatnak az elméleti előrejelzésekkel, míg a különbség 4,2 szigma (szórás), ami valamivel kevesebb, mint öt szigma, ami lehetővé teszi, hogy magabiztosan állítsuk az "új fizika" felfedezését. De ez elég ahhoz, hogy jelezze, hogy létezik.
Olvassa el még:
- Az univerzum első részecskéi újra létrejöttek. Spoiler figyelmeztetés: furcsán néznek ki
- Ukrán fizikusok részt vettek egy új elemi részecske - az oderon - felfedezésében