Детали открытия
Хотя Мюон и нестабильный, он очень массивный – в 207 раз тяжелее электрона. Измерять магнитный момент таких частиц гораздо проще. Кроме того, аномалию магнитного момента электрона ученые смогли измерить с высокой точностью и знают, что является его источником – взаимодействие с квантами электромагнитного поля, которое согласуется с теоретическими расчетами. Но аномалия магнитного момента мюона не находит объяснения в рамках Стандартной модели элементарных частиц.
Смотрите также Физики смогли передать звук в вакууме
Кроме известных нам полей и частиц магнитный момент мюона отклоняет от нормативных значений нечто такое, о чем современная физика не имеет представления. Если бы ученые смогли измерить это неизвестное влияние с достаточной точностью — банально показать, что оно существует, то это открыло бы путь к новой физике, поскольку означало бы присутствие в природе неизвестных сил (полей) или элементарных частиц. Тяжелый мюон идеален для проведения таких экспериментов, хотя и живет чуть больше пары микросекунд, и свежие данные ученых из Fermilab – это один из новых шагов на этом пути.
Два сеанса длительных наблюдений на установке в Fermilab в рамках эксперимента Muon g-2 дало впечатляющий, но все же пока еще противоречивый результат. Ученые сообщили, что достоверность измеренной аномалии магнитного момента мюона составила 5 сигма, чего достаточно для заявления об открытии. Другими словами, ученые с признанной в науке достоверностью доказали, что в мире есть поля или частицы, которые выходят за пределы Стандартной модели.
Камнем в сторону этих заявлений является то, что в научной работе ученые использовали теоретические данные до 2020 года. Дело в том, что они устарели и уже критиковались. Авторы работы это признают, а потому продолжат набирать статистику в дальнейших измерениях на своей установке. Они планируют до 2025 года доказать или опровергнуть существование в мире "пятой" неизвестной силы или неизвестной элементарной частицы.