аномальный магнитный момент - Самое интересное в блогах

Rewiever

Долгий путь к уточнению Стандартной модели

Вторник, 18 Апреля 2023 г. 22:03 (ссылка)

Новый результат новосибирских учёных в области поиска «Новой физики»

Результаты исследований новосибирских физиков показывают, что вероятность рождения пары пионов в результате столкновения пучков электронов и позитронов выше, чем данные, которые учёные в мире получали последние 60 лет. Эти новые знания связывают с существованием т. н. «Новой физики».

2000vepp_1srs (327x222, 66Kb) О полученных результатах журналистам рассказали во вторник на конференции, прошедшей в Институте ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН. С 2013 по 2020 г. ученые ИЯФ СО РАН проводили эксперименты с помощью детектора КМД-3 на коллайдере ВЭПП-2000 ("встречные электрон-позитронные пучки с энергией 2000 МэВ", сооружен в начале 2000-х, модернизирован в середине "десятых"). Специалисты измеряли вероятность рождения пары пионов в результате столкновения пучков электронов и позитронов. Эту вероятность используют для расчета вклада в аномальный магнитный момент мюона (АМММ), отражающий силу взаимодействия частицы с магнитным полем. АМММ предсказывается Стандартной моделью, но данные, полученные в экспериментах в течение последних 60 лет, отличаются от предсказанных. Это значит, что могут существовать еще не известные частицы и силы ― «Новая физика».

Каждая заряженная элементарная частица является и маленьким магнитом, проворачивающимся в магнитном поле, а по углу его поворота измеряется величина АММ. Мюоны хороши для исследований тем, что физики умеют получать эти частицы в больших количествах, а кроме того, они живут относительно долго ― 2 микросекунды. Мюон в 200 раз тяжелее электрона, а его АММ чувствительней к вкладу тяжелых частиц в 40000 раз.

«Поэтому именно для мюона интереснее всего сравнить величину АММ, измеренную в эксперименте, с предсказанием Стандартной модели. Если мы увидим отличие, то это указывает на «Новую физику» ― что существуют какие-то силы и частицы, которые вносят свой вклад в АММ и которые мы не учитываем в Стандартной модели», ― сказал заместитель директора ИЯФ СО РАН по научной работе доктор физико-математических наук И.Б. Логашенко.

Результаты измерений ученых ИЯФ СО РАН, получение которых вместе с постройкой коллайдера заняли 20 лет, значительно отличаются от тех, что раньше получали в мире. Разница между предсказанным Стандартной моделью значением АМММ и полученным в эксперименте сократилась примерно в четыре раза.

«Мы не понимаем, почему у нас получился результат, отличающийся от всех предыдущих. Мы уверены в нашем результате, было сделано огромное количество проверок. По моему убеждению, анализ данных, который мы провели, был наиболее тщательный среди всех, которые были сделаны раньше. Это не удивительно ― мы учились на опыте других в том числе. Но и прошлые измерения проводили очень серьезные научные группы. Предстоит еще понять, что отличает наши измерения от всех остальных», ― рассказал И.Б. Логашенко на пресс-конференции.

Ученый добавил, что сейчас очень важно, чтобы измерения российских ученых подтвердили в других институтах. Для верификации результата требуются независимые эксперименты. При этом даже подтверждение измерений ученых ИЯФ СО РАН будет означать не то, что «Новой физики» нет, а скорее то, что она должна проявляться при больших энергиях. «Закрывает ли наш результат возможность существования «Новой физики»? Конечно, нет. Вопрос ― в точности… Чем тяжелее частицы, которые мы еще не открыли, тем они дают меньший вклад в аномальный магнитный момент мюона. Поэтому наша разрешающая способность ― то, до каких энергий мы увидим вклад гипотетических частиц, ― зависит от точности измерений. С той точностью, которую мы измерили ― да, закрывает. Мы можем сказать, что не может быть частиц легче определенной массы. Но частицы с большой массой могут быть», ― сказал И.Б. Логашенко.

Теперь ученые ждут независимого подтверждения измерений. Кроме того, уточняющие данные ждут со второго детектора коллайдера ВЭПП-2000 - СНД. В течение следующих двух лет ученые планируют получить новые данные, чтобы подтвердить существующие. Еще лет пять-шесть займет модернизация детектора, после чего опять начнется очередной набор информации. Тогда ученые планируют увеличить точность измерений в два-три раза, но на это уйдет ориентировочно 10 лет.

Опубликовано на портале «Научная Россия» 18.04.2023

Комментарии (0)Комментировать В цитатник или сообщество

аномальный магнитный момент - Самое интересное в блогах

Долгий путь к уточнению Стандартной модели

<аномальный магнитный момент - Самое интересное в блогах