На специальном семинаре, который провели в связи с полученными данными ученые, было объявлено, что результаты экспериментов с мюонами (неделимыми элементарными частицами) дают весомые подтверждения существованию доселе неизвестной субатомной частицы или новой силы. Руководитель исследования Крис Полли даже сравнил их с неведомыми монстрами (данный образ использовали древние мореплаватели, обозначая места, где никто не бывал).
Что же, собственно, натолкнуло ученых на мысль о существовании новой силы?
В современной физике, описывающей микромир, пока все опирается на так называемую Стандартную модель, которую можно свести к четырем фундаментальным категориям взаимодействий (или сил): электромагнитное, сильное, слабое и гравитационное. Однако международная команда физиков в ходе эксперимента “Muon g-2», проводящая эксперимент в лаборатории рядом с Чикаго, возможно, обнаружила новую, «пятую силу» природы.
Ученые еще в XX веке обратили внимание, что есть некие силы, результаты воздействия которых на мюоны не вписываются в Стандартную модель (СМ). В 2006 году в США в Брук Хевене был поставлен эксперимент, в котором с высокой точностью была измерена величина так называемого «аномального магнитного момента мюона». Это физическая величина, связанная с вращением заряженной частицы, очень чувствительная ко всем фундаментальным взаимодействиям.
– По данным наиболее точного из предыдущих экспериментов 15-летней давности, расхождение величины аномального магнитного момента мюона с предсказаниями Стандартной модели получилось порядка 3,7 сигма, - поясняет Николай Хомутов. – Теперь, в 2021 году, после того как были получены первые результаты нового эксперимента в Фермилаб, мы получили еще большее расхождение со Стандартной моделью (теперь оно составляет 4,2 сигма). Однако и этого еще маловато для того, чтобы заявить о «новой физике». В общем, нужны дополнительные исследования, подтверждения того, что на наши мюоны влияет какое-то иное взаимодействие. Что это за взаимодействие, не может пока сказать ни один теоретик. Если разница со СМ дойдет до 5 сигма, то, скорей всего будет объявлено о большом открытии. Сейчас, можно сказать, мы стоим на его пороге.
В связи с тем, что любое взаимодействие переносится при помощи каких-либо частиц, в данном случае, ученые прогнозируют вероятное открытие совершенно новых элементарных частиц, которые позволят уточнить имеющуюся Стандартную модель.
Справка «МК». Мюон - элементарная частица. Природные мюоны прилетают на Землю с космическими лучами, каждую минуту их можно насчитать до нескольких тысяч на один квадратный метр. В Фермилаб, для того, чтобы можно было экспериментировать с мюонами, их удерживают сильными магнитным и электрическим полями внутри специального накопительного кольца.
