Измерения мюонов убедили физиков, что пятого взаимодействия не существует
Международная команда физиков опубликовала самый точный расчет аномального магнитного момента мюона, который устранил многолетнее расхождение между теорией и экспериментом. Оказалось, что несоответствие было вызвано ошибкой в предыдущих расчетах, а не указывало на существование неизвестных сил за пределами Стандартной модели, как надеялись ученые. Модель вновь устояла, но шансы открыть новую физику за ее пределами сохраняются.
Основная сложность расчетов магнитного момента мюона заключалась в оценке «адронного поляризационного вклада в вакуум», возникающего из хаотических взаимодействий кварков и глюонов под действием сильного взаимодействия. Команда ученых под руководством Золтана Фодора из Университета штата Пенсильвания (США) использовала метод квантовой хромодинамики на решетке, который разбивает пространство-время на мелкую сетку. Расчеты велись на самых мощных суперкомпьютерах в течение более 10 лет.
Поскольку прежние методы давали очевидное расхождение в данных, новый подход сочетал расчеты решетки на коротких и средних расстояниях с проверенными экспериментальными данными на больших расстояниях. Использование более тонких решеток, чем в любом предыдущем исследовании, резко уменьшило неопределенности, достигнув точности 0,48% — почти вдвое выше предыдущего мирового консенсуса.
Когда новый расчет был включен в полное предсказание Стандартной модели физики элементарных частиц, теория и эксперимент сошлись в пределах половины стандартного отклонения, подтверждая модель с точностью до 11 десятичных знаков, пишет Phys.
«Когда мы начинали рассчитывать эту величину, мы думали, что получим хороший и надежный расчет для нового, пятого взаимодействия, — признался Фодор. — Вместо этого мы обнаружили, что пятого взаимодействия не существует».
Полученный физиками результат закрывает один из самых перспективных путей к физике за пределами Стандартной модели, однако, остаются и другие. Теоретическое предсказание все еще не в точности совпадает с экспериментальными данными. Будущие исследования проекта Muon g-2 Theory Initiative направлены на дальнейшее сокращение этого разрыва. Пока же Стандартная модель остается незыблемой.
В 2023 году ученые обнародовали результаты исследования о применении мюонов, элементарных частиц, способных проникать сквозь твердые материалы, в изучении внутренней структуры пирамиды Хеопса. Исследования шли с 2016 года. Практически сразу в северной части Великой пирамиды Гизы был обнаружен скрытый коридор, назначение которого пока не установлено.
aprioric 8 часов 0 минут назад