Прорыв в физике элементарных частиц: найдена неизвестная субатомная частица

Ученые получили результаты одного из самых долгожданных экспериментов в области физики элементарных частиц, и они могут изменить физику навсегда. Об этом сообщает Science Alert.

Результаты полученные в Национальной ускорительной лаборатория им. Энрико Ферми (Fermilab) обнаружили признаки существования крошечной субатомной частицы, которая ответственна за колебания мюона. Ученые считают, что на мюон воздействуют типы материи и энергии, совершенно неизвестные физике.

Если результаты верны, это открытие представляет собой прорыв в физике элементарных частиц, которого ожидали последние 50 лет, когда впервые была разработана доминирующая теория для объяснения субатомных частиц.

"Сегодня экстраординарный день, долгожданный не только для нас, но и для всего международного сообщества физиков", – заявил соавтор эксперимента с мюоном из Итальянского национального института ядерной физики Грациано Венанцони.

Известные как "толстые электроны", мюоны похожи на своих широко известных собратьев, но они в 200 раз тяжелее и радиоактивно нестабильны. Мюоны распадаются всего за миллионные доли секунды на электроны и крошечные частицы, известные как нейтрино.

Мюоны также имеют свойство, называемое вращением, которое заставляет их вести себя как магниты – раскачиваться при попадании в магнитное поле.

Новые результаты эксперимента, в котором физики отправили мюоны кружить вокруг сверхпроводящего магнитного кольца, показали, что мюон колеблется гораздо сильнее, чем должен.

Ученые заявили, что единственное объяснение увиденному – это существование частиц, которые не учитываются системой уравнений, называемой Стандартной моделью, которая оставалась неизменной с середины 1970-х годов. Согласно теории, неизвестные частицы и связанная с ними энергия подталкивает и тянет мюоны внутри кольца.

Исследователи из Fermilab считают, что дополнительное колебание было реальным явлением, а не какой-то статистической случайностью. Они присвоили отклонениям показатель 4,2 сигма, что невероятно близко к порогу в 5 сигм, при котором физики элементарных частиц объявляют о крупном открытии. Результат в 5 сигм предполагает, что вероятность случайного результата составляет 1 из 3,5 миллиона.

"Результаты отражают взаимодействие мюона со всем остальным во Вселенной. Но когда теоретики вычисляют ту же величину, используя все известные силы и частицы из Стандартной модели, то не получают того же ответа. Это показывает, что мюон взаимодействует с чем-то, чего нет в нашей лучшей теории", – говорит физик из Университета Кентукки и менеджер по моделированию эксперимента Рене Фатеми.