Мюоните продължават да се държат странно и карат учените да преосмислят границите на познатата физика.
Резултатите от дългогодишен експеримент в САЩ потвърждават, че субатомната частица мюон продължава да се държи по неочакван начин. Това съобщава Асошиейтед прес, позовавайки се на публикувани данни в списание Physical Review Letters. Според учените това поведение отваря нови врати към разбиране на законите на Вселената.
Какво представлява мюонът?
Мюонът е магнитна субатомна частица с отрицателен заряд, подобна на електрона, но около 200 пъти по-масивна. В магнитно поле мюоните се колебаят (т.нар. "въртене"), и точно тези колебания са в центъра на експериментите. Учените използват мюоните, за да проверят валидността на Стандартния модел – теоретичната рамка, която описва взаимодействията между фундаменталните частици и сили във Вселената.
Как започва всичко?
Първите сериозни тестове върху мюоните са проведени още през 60-те и 70-те години, като тогава резултатите не показват отклонения. Но в края на 90-те години експерименти в Националната лаборатория „Брукхейвън“ изненадват учените – мюоните се държат по начин, който не съответства напълно на Стандартния модел.
Прецизен експеримент с историческа стойност
Десетилетия по-късно международен екип от учени провежда повторни опити в Националната ускорителна лаборатория „Ферми“ край Чикаго. Те използват същия пръстеновиден магнитен ускорител от експериментите в „Брукхейвън“, но с много по-висока прецизност. Първите резултати, публикувани през 2021 и 2023 г., показват същите странности. Сега, с над два пъти повече данни, изследователите окончателно потвърждават: колебанията на мюоните остават нестандартни.
„Този експеримент е огромно постижение в сферата на прецизността“, заявява Тоува Холмс от Университета на Тенеси, който не е участвал в изследването.
Новите технологии идват на помощ
Паралелно с експериментите, други учени използват суперкомпютри, за да изчислят с още по-голяма точност как би трябвало да се държат мюоните според Стандартния модел. Резултатите от тези симулации приближават теоретичните предсказания до експерименталните наблюдения, но несъответствията все още не са напълно елиминирани.
Какво следва?
Изследванията продължават – не само в САЩ, но и в Япония, където се подготвя нов експеримент в Японския изследователски комплекс за ускоряване на протони. Там учените ще търсят още по-фини отклонения в поведението на мюоните, с надеждата да открият нова физика или дори следи от тъмна материя.
„С помощта на мюоните се опитваме да отговорим на фундаментални въпроси, които отдавна озадачават човечеството“, обяснява Питър Уинтър от Националната лаборатория „Аргон“.
Заключение
Макар резултатите да не опровергават директно Стандартния модел, те ясно показват, че във физиката все още има неизвестни територии. Поведението на мюоните може да се окаже ключ към разгадаване на най-дълбоките тайни на Вселената.
