» »

Fermilab izmeril lastnost muona, ki ni v skladu s standardnim modelom

Fermilab izmeril lastnost muona, ki ni v skladu s standardnim modelom

Slo-Tech - Raziskovalci iz eksperimenta Muon g-2 v Fermilabu so na današnji novinarski konferenci, ki je sovpadala z objavo znanstvenega članka v Physical Review Letters, predstavili rezultate meritev anomalnega magnetnega momenta muonov, ki ga po njihovi interpretaciji ni možno razložiti z uporabno standardnega modela.

Standardni model vsebuje 17 osnovnih delcev, ki se delijo v dve vrsti kvarkov in dve vrsti leptonov s po tremi generacijami (skupno 12 delcev, ki so fermioni) in pet bozonov, ki so nosilci interakcij. Od odkritja Higgsovega bozona smo eksperimentalno potrdili obstoj vseh v modelu napovedanih delcev, kar pa ne pomeni, da je delo fizikov končano. Standardni model ne ve nič o gravitaciji, ki jo opisuje splošna teorija relativnosti. Prav tako je v vesolju še nekaj nepojasnjenih pojavov, denimo izvor in oblika temne mase in energije. To kaže, da standardni model, čeprav je odličen pripomoček za delo, ne more biti dokončna teorija vsega. Iščejo se torej načini, kako jo dopolniti, kjer ne gre le za povezavo s teorijo relativnosti, temveč tudi za morebitna odkritja novih delcev ali interakcij, ki jih ne opisuje.

Muoni so delci druge generacije, torej so težji od elektronov, a lažji od delcev tau. Ni jih težko najti ali proizvesti, imajo pa zanimive lastnosti. Ena izmed njih je anomalni magnetni moment, ki je pri elektronih nemerljiv, pri muonih pa z njim preverjamo delovanje standardnega modela. Zaradi interakcije z virtualnimi delci, ki ves čas nastajajo in izginjajo (ker so kratkoživi, ne kršijo Heisenbergovega načela nedoločnosti), njihov Landejev g-faktor ni enak 2, kot je klasična napoved, temveč se malenkostno razlikuje. Vrednost tega faktorja za različne osnove delce sodi med najbolje izmerjene (in izračunane) fizikalne konstante.

Prvi eksperiment Muon g-2, ki je tekel med leti 1997-2001, je na koncu izmeril vrednost g, ki se ni povsem ujemala z napovedmi standardnega modela. Odstopanje je imelo sigma vrednost 3,7, kar je manj od zahtevane sigme 5 za odkritje. A vendarle, rezultat je bil pomenljiv in terjal nadaljnje raziskave. Z dodatnimi podatki večina odkritij s sigma 3 izgine v šumu, ta pa ni.

Najnovejši eksperiment v Fermilabu pa je pokazal
, da je izmerjena vrednost različna od izračunane s signifikantnostjo 4,2 - oziroma z verjetnostjo 1:40.000, da gre za naključje. To je ponovno premalo, da bi šlo za odkritje, a kaže, da je nekaj na tem, kar terja podrobnejšo raziskavo. Odkritje bodo poizkušali preveriti in potrditi še v drugih pospeševalnikih delcev, denimo v japonskem J-PARC-u.

Za zdaj še ni rečeno, da bomo dobili novo fiziko. Prvič, dokler odkritje ni neodvisno potrjeno še drugod z vsaj sigma 5, formalno ne gre za odkritje. Drugi pomemben dejavnik pa je novi članek v reviji Nature, kjer drugi raziskovalci dokazujejo, da je izmerjeni faktor g v resnici v skladu z napovedmi standardnega modela. Prav današnja objava ni nič posebnega, saj je bil rokopis na arXivu dostopen že več mesecev. Če se bo izkazalo, da je njihov izračun pravilen - v resnici so se posvetili natančnejši oceni najmanj zanesljivega vhodnega podatka - bo odkritje Fermilaba pomembno, saj bo revidiralo vrednost faktorja g za muon, a ne bo ovrglo standardnega modela. Četudi bi ga, pa to seveda ne pomeni, da bo letel v koš. Tudi Newtonova fizika je napačna, a je za večino zemeljskih potreb povsem zadostna, zato jo še vedno uporabljajo in se je učimo.

11 komentarjev

Zimonem ::

Četudi bi ga, pa to seveda ne pomeni, da bo letel v koš.

Problem je, da celotna teorija pade.
Kot je koncept etra z Michelsononovim eksperimentom.

Irbis ::

Zanimiv članek. Edina pripombica, da muone prevajamo v mione.

schurda ::

Irbis je izjavil:

Zanimiv članek. Edina pripombica, da muone prevajamo v mione.


Res je.
I want to know God's thoughts, the rest are details. (Einstein)

zasavc83 ::

Da niso Minioni :)

Ghost7 ::

Hvala za zanimivo novico!

DexterBoy ::

Hvala Mateju za novico, še več takšnih ;)
Ko ne gre več, ko se ustavi, RESET Vas spet v ritem spravi.
http://www.avtofil.si/

gus5 ::

standardni model, čeprav je odličen pripomoček za delo, ne more biti dokončna teorija vsega
Znanstvene teorije ne izrekajo dokončnih resnic. Teorije interpretirajo, ne dogmatizirajo.

freetard ::

gus5 je izjavil:

standardni model, čeprav je odličen pripomoček za delo, ne more biti dokončna teorija vsega
Znanstvene teorije ne izrekajo dokončnih resnic. Teorije interpretirajo, ne dogmatizirajo.

K dogmatiziranju so nagnjeni predvsem praktiki mehkih znanosti

Zvezdica27 ::

newtonova fizika ni "napačna", samo ne velja pač za popolnoma vse primere (za ekstreme recimo). Ampak akcija=reakcija je popolnoma pravilno. Beri Feynman lectures

gus5 ::

freetard je izjavil:

K dogmatiziranju so nagnjeni predvsem praktiki mehkih znanosti
Pisanje o dokončni teoriji že diši po dogmatizmu, tudi če je mišljena teorija trde znanosti. Tudi teoretiki trdih znanosti pogosto koncepte, s katerimi opisujejo realni svet, ne prepoznajo kot konstruktov/imaginacije, ampak kot realno-na-sebi. Na kratko, za dogmatike je značilno, da se jim imaginarno kaže kot realno. V kvantni fiziki je znan spor med teoretiki, ki valovno funkcijo razumejo kot izključno matematično orodje, s pomočjo katerega izračunajo stopnjo verjetnosti, da se kvantni delec nahaja na določenem mestu, in teoretiki, ki verjamejo, da je valovna funkcija imanentni del fizičnega/realnega sveta.

BigWhale ::

PBS Space Time zlo lepo razlozi zakaj je to odkritje, ce se potrdi za pravilno, tako pomembno.


Physics Girl pa razlozi vse skupaj mal bolj poljudno:


Cela stvar pa je pomembna zato, ker nakazuje, da morda obstaja se kak delec, ki ga se nismo odkrili in ga niti priblizno ne poznamo.


Vredno ogleda ...

TemaSporočilaOglediZadnje sporočilo
TemaSporočilaOglediZadnje sporočilo
»

Fermilab izmeril lastnost muona, ki ni v skladu s standardnim modelom

Oddelek: Novice / Znanost in tehnologija
112558 (158) BigWhale
»

V CERN-u odkrili nov subatomski delec

Oddelek: Novice / Znanost in tehnologija
205054 (2430) SimplyMiha
»

LHC v CERN-u odkril sledove novega osnovnega delca (strani: 1 2 )

Oddelek: Novice / Znanost in tehnologija
8721392 (17720) jype
»

Odkrit Higgsov bozon! (strani: 1 2 )

Oddelek: Novice / Znanost in tehnologija
7116529 (9094) sprasujem
»

Detektor ATLAS v CERN-u tudi iz legokock

Oddelek: Novice / Znanost in tehnologija
164749 (3365) matobeli

Več podobnih tem