Подтвердили наличие аномалий в магнитных свойствах мюона
Международный коллектив физиков из коллаборации Muon g-2 получил новые подтверждения тому, что в магнитных свойствах мюона, тяжелого собрата электрона, существуют аномалии. Это открытие потенциально говорит об ошибочности текущих оценок свойств этих частиц, вычисленных при помощи теории, сообщила пресс-служба Института ядерной физики СО РАН. "Разница между теорией и экспериментом, которую мы сейчас видим, составляет пять стандартных отклонений (уровень открытия в физике частиц - прим. ТАСС). Естественное объяснение такого несовпадения требует наличия новых частиц с массами порядка 100-200 ГэВ. Но эта область уже проверена на Большом адронном коллайдере, и мы знаем, что до уровня порядка 1 000 ГэВ новых элементарных частиц не наблюдается", - заявил заместитель директора ИЯФ СО РАН (Новосибирск) Иван Логашенко, чьи слова приводит пресс-служба института.
Как предполагает Логашенко, это противоречие между теорией и практикой можно разрешить при помощи недавних расчетов свойств этих частиц, которые российские физики получили в результате анализа данных, собранных при помощи российского ускорителя частиц ВЭПП во время наблюдений за формированием пар пионов, еще одного типа элементарных частиц, состоящих из двух кварков. Результаты расчетов ученых РФ оказались гораздо ближе к результатам экспериментальных замеров магнитных свойств мюона, чем прошлые теоретические оценки этих параметров. "Если посмотреть на предсказания Стандартной модели физики частиц для аномального магнитного момента мюона, основанные на результате, который мы анонсировали в апреле 2023 года, то они окажутся очень близкими к экспериментальному значению, который был сейчас получен в американской Лаборатории Ферми", - пояснил Логашенко.
Последние несколько десятилетий физики активно изучают аномалии в магнитных свойствах мюона, тяжелого собрата электрона. Эти частицы, вероятно, взаимодействуют с магнитными полями не так, как на это указывают расчеты, построенные на базе замеров магнитных характеристик электронов. Первые намеки на наличие подобных расхождений были открыты еще в прошлом веке при помощи ускорителя AGS в американской Брукхевенской национальной лаборатории. Проведенные при его помощи замеры указали на то, что мюоны вращаются в магнитном поле быстрее, чем это предсказывает теория. В последние два десятка лет физики пытаются подтвердить это при помощи опытов на других ускорителях, однако пока у них нет однозначных свидетельств существования этих магнитных аномалий.
Один из самых больших проектов такого рода, Muon g-2, был запущен в 2017 году в американской лаборатории Ферми, куда почти десять лет назад был перевезен магнит и некоторые другие компоненты AGS. Сегодня участники коллаборации раскрыли новые результаты наблюдений, проанализировав данные, собранные в ходе первых трех циклов работы установки. Увеличение объема данных в четыре раза позволило физикам удвоить точность замеров магнитных свойств мюона. Новые результаты наблюдений в целом совпали с предыдущими оценками участников Muon g-2, которые были опубликованы в 2021 году. В ближайшие два года ученые планируют повысить точность замеров еще в два раза, что приблизит физиков к получению ответа на вопрос, чем порождены аномалии в магнитных свойствах мюона.
