Az amerikai energiaügyi minisztérium Fermi Nemzeti Gyorsító Laboratóriumában a müon g-2 kísérleten dolgozó nemzetközi tudóscsoport sajtóközleményben jelentette be, hogy egy új természeti erő felfedezésének küszöbén állhatnak, amely „forradalmasíthatja az univerzumról alkotott elképzeléseinket”.
A Chicago melletti részecskegyorsítóban dolgozó tudósok szerint, bizonyítékot találtak arra, hogy a müonok, az apró szubatomi részecskék nem úgy viselkednek, ahogyan azt a jelenlegi fizikai elmélet elvárja.
Az új eredmény megerősíti a 2021 áprilisában kapott első kísérletüket, és jelentős ellentmondást teremt az elmélet és a kísérlet által 20 évnyi munka után kimutatott eredmények között. Az eredményeket a Physical Review Letters című folyóiratban nyújtották be.
Mik azok a müonok?
A müonok az elektronokhoz hasonló, de 200-szor nagyobb tömegű alaprészecskék. Az elektronokhoz hasonlóan a müonok is rendelkeznek egy apró belső mágnessel, amely mágneses mező hatására a forgócsúcs tengelyéhez hasonlóan elfordul. A precesszió sebessége egy adott mágneses térben a müon mágneses nyomatékától függ, amelyet általában g betűvel jelölnek; a legalapvetőbb szinteken az elmélet szerint g-nek 2-nek kell lennie.
A mostani kísérletben a kutatók erős, szupravezető mágneseket használtak, hogy a müonok egy 15 méteres gyűrű körül, közel fénysebességgel haladva mozogjanak. Az eredmények azonban azt mutatták, hogy a müonok gyorsabban forogtak, mint ahogy azt a standard modell, a szubatomi világ leírására szolgáló legjobb elmélet szerint kellene.
A projekt egyik vezető kutatója, Graziano Venanzoni professzor a Liverpooli Egyetemről elmondta, hogy egy ismeretlen új erő okozhatja a jelenséget. Ezt „ötödik erőnek” nevezte, és azt mondta, hogy ez egy rejtélyes és jelentős felfedezés, amely valami újat tár fel az univerzumról.
Az eredmények még nem véglegesek, mivel statisztikai szignifikanciájuk 4,2 szigma, ami azt jelenti, hogy 40 ezerből 1 az esélye a véletlenszerű ingadozásnak. A tudományos szabvány a felfedezéseknél 5 szigma, ami azt jelenti, hogy 3,5 millióból 1 az 1 millióhoz az esélye annak, hogy tévednek.
A müon g-2 kutatás társfelelőse, Peter Winter örömét fejezte ki a figyelemre méltó kísérleti eredmény miatt, hogy a müon mágneses mozzanatát ilyen alacsony szisztematikus bizonytalansági faktorral sikerült megmérni, amire nem számítottak ilyen hamar.
Dr. Mitesh Patel, az Imperial College London munkatársa azt mondta, hogy a standard modellnek ellentmondó bizonyítékok megtalálása jelentős áttörést jelentene a fizikában. A standard modell számos, a világegyetemben megfigyelt jelenséget nem tud megmagyarázni, például a galaxisok sötét energiának köszönhető gyorsulását vagy a sötét anyagnak köszönhető forgását. Ezek a titokzatos erők és részecskék nem részei a standard modellnek.
Forrás:
