Teknoloji

Yeni Bildirilen Bir Muon Yalpası Bildiğimiz Biçimde Fiziği Bozabilir

0

Parçacık fiziğinde en hararetle beklenen deneylerden birinin sonuçları geldi ve her araştırmacının en çılgın hayallerini gerçekleştirmek üzere olabilirler: Belki de bildiğimiz şekliyle fiziği kırabilirler.

Chicago yakınlarındaki Fermi Ulusal Hızlandırıcı Laboratuvarı’ndan alınan kanıtlar, teorinin tahmin ettiğinden çok daha fazla sallanan muon olarak bilinen küçük bir atom altı parçacığa işaret ediyor gibi görünüyor. Fizikçilere göre en iyi açıklama, müonun fiziğin tamamen bilmediği madde türleri ve enerji tarafından itilmesidir.

Sonuçlar doğruysa, keşif, atom altı parçacıkları açıklamak için baskın teori ilk geliştirildiğinde 50 yıldır görülmemiş bir tür parçacık fiziğinde bir atılımı temsil ediyor. Müonun minicik yalpası – manyetik moment adı verilir – bilimin temellerini sarsabilirdi.

Muon g-2 deneyinin eş sözcüsü ve İtalyan Ulusal Nükleer Fizik Enstitüsü’nde fizikçi olan Graziano Venanzoni, yaptığı açıklamada, “Bugün, yalnızca bizim tarafımızdan değil, tüm uluslararası fizik topluluğu tarafından uzun zamandır beklenen olağanüstü bir gün.” Dedi. .

İlgili: Higgs’in Ötesinde: Evrende gizlenebilecek 5 zor parçacık

Bazen “yağ elektronları” olarak bilinen müonlar, daha çok bilinen kuzenlerine benzerler ancak 200 kat daha ağır ve radyoaktif olarak kararsızdırlar – saniyenin milyonda biri kadar elektronlara ve nötrinolar olarak bilinen küçük, hayaletimsi, şarjsız parçacıklara dönüşürler.

Müonların spin adı verilen bir özelliği de vardır, bu da onların minik mıknatıslarmış gibi davranmalarını sağlar ve manyetik bir alana daldırıldıklarında küçük jiroskoplar gibi sallanmalarına neden olur.

Ancak fizikçilerin süper iletken bir manyetik halka etrafında vızıldayan müonlar gönderdiği bir deneyden gelen bugünün sonuçları, müonun olması gerekenden çok daha fazla sallandığını gösteriyor gibi görünüyor.

Araştırmacı bilim adamları, tek açıklamanın, 1970’lerin ortalarından bu yana değişmeden kalan Standart Model adı verilen tüm atom altı parçacıkları açıklayan bir dizi denklem tarafından henüz hesaba katılmayan parçacıkların varlığı olduğunu söyledi. Fikir, bu egzotik parçacıklar ve ilgili enerjiler, halka içindeki müonları dürtmek ve çekiştirmek olacaktır.

Fermilab araştırmacıları, gördüklerinin (ekstra yalpalama) gerçek bir fenomen olduğundan ve bazı istatistiksel şanslar olmadığından nispeten eminler. Parçacık fizikçilerinin büyük bir keşif ilan ettikleri 5 sigma eşiğine inanılmaz derecede yakın olan “4.2 sigma” güvenirliğine bir sayı koydular. (Bir 5-sigma sonucu, bunun tesadüfen oluşma olasılığının 3,5 milyonda 1 olduğunu gösterir.)

“Ölçtüğümüz bu miktar, müonun evrendeki diğer her şeyle olan etkileşimlerini yansıtıyor. Ancak teorisyenler, Standart Modeldeki tüm bilinen kuvvetleri ve parçacıkları kullanarak aynı miktarı hesapladığında, aynı cevabı alamayız.” Kentucky Üniversitesi’nde fizikçi ve Muon g-2 deneyinin simülasyon yöneticisi olan Renee Fatemi yaptığı açıklamada, dedi.

“Bu, müonun en iyi teorimizde olmayan bir şeye duyarlı olduğunun güçlü bir kanıtıdır.”

Ancak ayrı bir grup tarafından yapılan ve 7 Nisan Çarşamba günü dergide yayınlanan rakip hesaplama Doğa onun öneminin yalpalamasını çalabilirdi. Muonun sallanma hareketini tahmin eden denklemdeki en belirsiz terime çok daha büyük bir değer veren bu ekibin hesaplamalarına göre deneysel sonuçlar tamamen tahminlerle uyumludur.

Yirmi yıllık parçacık takibi boşuna olabilirdi.

“Hesaplamalarımız doğruysa ve yeni ölçümler hikayeyi değiştirmiyorsa, müonun manyetik momentini açıklamak için herhangi bir yeni fiziğe ihtiyacımız yok gibi görünüyor – Standart Modelin kurallarına uyuyor,” diyor profesörü Zoltan Fodor Penn State’te fizik ve bunu yayınlayan araştırma ekibinin lideri Doğa kağıt, bir açıklamada dedi.

Ancak Fodor, grubunun öngörüsünün çok farklı varsayımlarla tamamen farklı bir hesaplamaya dayandığı göz önüne alındığında, sonuçlarının bitmiş bir anlaşma olmaktan uzak olduğunu ekledi.

“Bulgumuz, önceki teorik sonuçlarla yenilerimiz arasında bir gerilim olduğu anlamına geliyor. Bu tutarsızlığın anlaşılması gerekiyor” dedi. “Ayrıca, yeni deneysel sonuçlar eskilere yakın veya önceki teorik hesaplamalara daha yakın olabilir. Önümüzde uzun yıllara dayanan heyecan var.”

Temelde, fizikçiler, mevcut 17 Standart Model parçacığının müonlarla nasıl etkileşime girdiğini tam olarak anlayana kadar, yepyeni parçacıkların müonlarını çekip çekmediğini kesin olarak söyleyemeyecekler. Bir teori kazanana kadar, fizik dengede sallantıda kalır.

İlgili içerik:
Çoklu bir evrende yaşıyor olmamızın 5 nedeni
Fizikteki en büyük 18 çözülmemiş gizem
Bir fizikçi neden ayda bir parçacık çarpıştırıcısı yapmak ister?

Bu makale ilk olarak Live Science tarafından yayınlandı. Orijinal makaleyi buradan okuyun.

.

Profesör

Bir ekran, üç görüntü – bazıları sıradan ışıkta görünmez: Araştırmada Öne Çıkanlar

Previous article

DNA, Neandertallerle Şaşırtıcı Şekilde Kısa Bir Süre Önce Melezlenmiş İnsanları Ortaya Çıkardı

Next article

You may also like

Comments

Comments are closed.

More in Teknoloji