Fire grunnleggende krefter bestemmer samspillet mellom alle objekter og partikler i universet. Dette er kreftene vi håndterer hver dag, og de kan reduseres til følgende kategorier av interaksjoner: elektromagnetiske, sterke, svake og gravitasjonsmessige. For eksempel tvinger tiltrekningskraften, også kjent som gravitasjon, gjenstander til å falle til bakken og lar dem ikke bryte seg bort fra den uten å legge til en annen kraft.
Men, som det internasjonale teamet av fysikere hevder, under forskning som en del av eksperimentet Muon g-2 ("Muon ji minus to"), utført i Fermilab-laboratoriet (et amerikansk partikkelfysikk- og akseleratorlaboratorium), kan de ha oppdaget en ny, femte naturkraft.
De kunngjorde de første resultatene av målinger av de magnetiske egenskapene til myoner, de tunge motstykkene til elektronet. Dette bringer det vitenskapelige samfunnet veldig nær oppdagelsen av "ny fysikk" utover Standardmodellen (Standardmodellen i partikkelfysikk er en teoretisk konstruksjon som beskriver de elektromagnetiske, svake og sterke interaksjonene mellom alle elementærpartikler).
"Vi har ventet på dette resultatet i 20 år, det er avgjørende for å forstå hva som eksakt forårsaket avvikene i de 20 år gamle målingene og standardmodellspådommene," sa Chris Polley, den offisielle representanten for eksperimentet.
Ifølge ham doblet forskerne nøyaktigheten av målingene, som et resultat ble det ikke funnet noe som motsier tidligere resultater. Polley uttrykte håp om oppdagelsen av "ny fysikk" i oppførselen til myoner i nær fremtid.
Muoner er kortlivede partikler i form av bittesmå roterende magneter. G-faktoren bestemmer styrken og rotasjonshastigheten til denne magneten i et eksternt magnetfelt. Myoner, når de kommer inn i det eksperimentelle oppsettet, begynner å samhandle med "kvanteskummet" av virtuelle partikler som raskt dukker opp og forsvinner. Dette påvirker verdien av g-faktoren, slik at presesjonen til det magnetiske muonmomentet blir litt akselerert eller bremset ned, noe som kan beregnes ved hjelp av standardmodellen.
Dersom skummet inneholder ukjente partikler eller interaksjoner utenfor Standardmodellen, må det være et avvik mellom den faktiske g-faktorverdien og den beregnede. Eksperimenter utført av forskere viser et avvik med teoretiske spådommer, mens forskjellen er 4,2 sigma (standardavvik), som er litt mindre enn fem sigma, noe som lar oss trygt si om oppdagelsen av "ny fysikk". Men dette er nok til å indikere at det eksisterer.
Les også:
- De første partiklene i universet er gjenskapt. Spoilervarsel: de ser rare ut
- Ukrainske fysikere deltok i oppdagelsen av en ny elementær partikkel - Oderon