Štyri základné sily určujú interakciu všetkých objektov a častíc vo vesmíre. Toto sú sily, s ktorými sa stretávame každý deň a možno ich zredukovať na nasledujúce kategórie interakcií: elektromagnetické, silné, slabé a gravitačné. Napríklad sila príťažlivosti, alias gravitácia, núti predmety padať na zem a nedovoľuje im odtrhnúť sa od nej bez pridania ďalšej sily.
Ale, ako tvrdí medzinárodný tím fyzikov, počas výskumu v rámci experimentu mión g-2 ("Muon ji mínus dva"), uskutočnené v laboratóriu Fermilab (americké laboratórium fyziky častíc a urýchľovačov), možno objavili novú, piatu silu prírody.
Oznámili prvé výsledky meraní magnetických vlastností miónov, ťažkých náprotivkov elektrónu. To privádza vedeckú komunitu veľmi blízko k objavu „novej fyziky“ nad rámec Štandardného modelu (Štandardný model v časticovej fyzike je teoretická konštrukcia, ktorá popisuje elektromagnetické, slabé a silné interakcie všetkých elementárnych častíc).
"Na tento výsledok sme čakali 20 rokov, je to rozhodujúce pre pochopenie toho, čo presne spôsobilo nezrovnalosti v 20-ročných meraniach a predpovediach štandardného modelu," povedal Chris Polley, oficiálny zástupca experimentu.
Vedci podľa neho zdvojnásobili presnosť meraní, v dôsledku toho sa nenašlo nič, čo by odporovalo minulým výsledkom. Polley vyjadril nádej na objav „novej fyziky“ v správaní miónov v blízkej budúcnosti.
Mióny sú častice s krátkou životnosťou vo forme malých rotujúcich magnetov. G-faktor určuje silu a rýchlosť rotácie tohto magnetu vo vonkajšom magnetickom poli. Keď sa mióny dostanú do experimentálneho zariadenia, začnú interagovať s „kvantovou penou“ virtuálnych častíc, ktoré sa rýchlo objavujú a miznú. To ovplyvňuje hodnotu g-faktora, takže precesia miónového magnetického momentu je mierne zrýchlená alebo spomalená, čo je možné vypočítať pomocou štandardného modelu.
Ak pena obsahuje neznáme častice alebo interakcie mimo štandardného modelu, mala by existovať odchýlka medzi skutočnou hodnotou g-faktora a vypočítanou hodnotou. Experimenty uskutočnené vedcami ukazujú rozpor s teoretickými predpoveďami, pričom rozdiel je 4,2 sigma (štandardná odchýlka), čo je o niečo menej ako päť sigma, čo nám umožňuje s istotou povedať o objave „novej fyziky“. To však stačí na to, aby naznačilo, že existuje.
Prečítajte si tiež:
- Prvé častice vo vesmíre boli znovu vytvorené. Upozornenie spojlera: vyzerajú zvláštne
- Ukrajinskí fyzici sa podieľali na objave novej elementárnej častice – oderónu