Команда физиков поставила под сомнение данные о необычном магнетизме мюона
Источник:
ScienceМеждународная группа из более чем 200 физиков-экспериментаторов с большим волнением объявила, что доля мюона проявляет больше магнетизма, чем предполагает Стандартная модель. Если это так, то ученые получили недвусмысленный намек на существование неизвестной ранее частицы, выходящей за пределы Стандартной модели. Однако некоторые физики с этим не согласны.
Группа из 14 физиков-теоретиков, проверив результаты коллег, считают, что их предположения неверны, и причин для пересмотра Стандартной модели нет.
К теме Новые измерения мюона указывают на выход за пределы Стандартной физической модели
Судя по нашим вычислениям, со Стандартной моделью все в порядке. Слишком рано выбрасывать предварительные расчеты, результат десятилетних напряженных усилий. Мы не можем сразу забыть все, что мы знаем, и переключиться на один новый результат нового метода,
– заявил Золтан Фодор, теоретик из Университета штата Пенсильвания, глава коллаборации Будапешт-Марсель-Вупперталь
О чем вообще речь
По законам квантовой механики и относительности, у мюона должен быть определенный магнетизм. Благодаря квантовой неопределенности, частицы и античастицы вокруг мюона постоянно то существуют, то их нет. Эти "виртуальные" частицы невозможно наблюдать напрямую, но они могут влиять на свойства мюона, включая магнетизм.
Поэтому, когда физики из коллаборации Muon g-2 подтвердили, что мюон примерно на 2,5 миллионных долей более магнитный, чем утверждает Стандартная модель, они не на шутку разволновались.
Для того чтобы получить такой результат, ученым пришлось учесть тысячи способов, которыми частицы могли бы влиять на поведение мюона. Один из них, адронная поляризация вакуума, особенно сложный и ограничивает точность всех вычислений. В ней мюон выделяет и реабсорбируется частицы (адроны) которые состоят из кварков. Теория кварков и квантовая хромодинамика настолько объемны, что теоретики не могут рассчитать эффекты с помощью обычной серии приближений. Вместо этого им приходится полагаться на данные ускорителей.
Конечно, можно попытаться выполнить вычисление квантовой хромодинамики на суперкомпьютерах, если смоделировать континуум времени-пространства как решетку из отдельных точек, занятых кварками и глюонами. 12 лет назад теоретики доказали, что такой метод позволяет вычислить массы протона и нейтрона.
Почему ученые относятся скептически к результатам вычислений
И теперь, за сотни миллионов часов процессорного времени, группа Фодора получила расчет адронной поляризации вакуума и значение магнетизма мюона. Новый результат оказался всего на одну миллионную долю ниже экспериментального значения, о котором сообщали ученые из Muon g-2. Учитывая сложности вычислений, разница очень мала, чтобы делать громкие заявления, считает Фодор.