โดย Ben Turner เผยแพร่เมื่อ 08 เมษายน 2021
แต่นี่อาจเว็บสล็อตไม่ใช่จุดจบของเรื่องมุมมองด้านบนของอุปกรณ์ที่ใช้ในการทดลอง g-2 ที่ Fermilab การทดลองใช้ลําแสง muon, ชั้นวางอิเล็กทรอนิกส์และวงแหวนเก็บแม่เหล็กตัวนํายิ่งยวดเย็นลงเป็นลบ 450 องศาฟาเรนไฮต์ (ลบ 267 องศาเซลเซียส) เพื่อศึกษาความวูบวาบของ muons (เครดิตภาพ: รีดาร์ ฮาห์น/เฟอร์มิแล็บ)ผลจากหนึ่งในการทดลองที่คาดหวังอย่างร้อนแรงที่สุดในฟิสิกส์อนุภาคอยู่ในและพวกเขาอาจจะกําลังจะตอบสนองความฝันที่ดุร้ายที่สุดของนักวิจัยทุกคน: พวกเขาอาจจะอาจจะทําลายฟิสิกส์อย่างที่เรารู้
หลักฐานที่นํามาจากห้องปฏิบัติการเร่งความเร็วแห่งชาติเฟอร์มีใกล้ชิคาโกดูเหมือนจะชี้ไปที่อนุภาค
ย่อยขนาดเล็กที่รู้จักกันในชื่อ muon สั่นสะเทือนไกลกว่าทฤษฎีที่คาดการณ์ไว้ คําอธิบายที่ดีที่สุดตามที่นักฟิสิกส์กล่าวคือ muon กําลังถูกผลักโดยประเภทของสสารและพลังงานที่ไม่รู้จักอย่างสมบูรณ์กับฟิสิกส์หากผลลัพธ์เป็นจริงการค้นพบแสดงถึงความก้าวหน้าในฟิสิกส์อนุภาคชนิดที่ไม่ได้เห็นมา 50 ปีเมื่อทฤษฎีที่โดดเด่นเพื่ออธิบายอนุภาคย่อยได้รับการพัฒนาครั้งแรก ความวุ่นเล็ก ๆ น้อย ๆ ของ muon – สร้างขึ้นโดยปฏิสัมพันธ์ของสนามแม่เหล็กภายในหรือช่วงเวลาแม่เหล็กที่มีสนามแม่เหล็กภายนอก – สามารถเขย่ารากฐานของวิทยาศาสตร์ได้ ”วันนี้เป็นวันที่ไม่ธรรมดาที่รอคอยมานานไม่เพียง แต่โดยเรา แต่โดยชุมชนฟิสิกส์ระหว่างประเทศทั้งหมด” Graziano Venanzoni โฆษกร่วมของการทดลอง Muon g-2 และนักฟิสิกส์ที่สถาบันฟิสิกส์นิวเคลียร์แห่งชาติอิตาลีกล่าวในแถลงการณ์
ที่เกี่ยวข้อง: Beyond Higgs: 5 อนุภาคที่เข้าใจยากที่อาจซุ่มซ่อนอยู่ในจักรวาล
บางครั้งเรียกว่า “อิเล็กตรอนไขมัน” muons คล้ายกับลูกพี่ลูกน้องที่รู้จักกันอย่างกว้างขวาง แต่หนักกว่าและไม่มีกัมมันตภาพรังสี 200 เท่า – สลายตัวในล้านวินาทีเป็นอิเล็กตรอนและอนุภาคขนาดเล็กที่น่ากลัวและไม่มีประจุที่เรียกว่านิวตริโน Muons ยังมีคุณสมบัติที่เรียกว่าการหมุนซึ่งเมื่อรวมกับค่าใช้จ่ายของพวกเขาทําให้พวกเขาประพฤติตัวราวกับว่าพวกเขาเป็นแม่เหล็กขนาดเล็กทําให้พวกเขาวูบวาบเหมือนไจโรสโคปเล็ก ๆ น้อย ๆ เมื่อลูบเข้าไปในสนามแม่เหล็ก
แต่ผลของวันนี้ ซึ่งมาจากการทดลอง ที่นักฟิสิกส์ส่งมูนหวีดไปรอบ ๆ วงแหวนแม่เหล็กตัวนํายิ่งยวด ดูเหมือนจะแสดงให้เห็นว่ามูนกําลังสั่นสะเทือนมากกว่าที่ควรจะเป็น คําอธิบายเดียวที่นักวิทยาศาสตร์การศึกษากล่าวว่าคือการดํารงอยู่ของอนุภาคที่ยังไม่ได้พิจารณาโดยชุดของสมการที่อธิบายอนุภาคย่อยทั้งหมดที่เรียกว่าแบบจําลองมาตรฐานซึ่งยังคงไม่เปลี่ยนแปลงตั้งแต่กลางทศวรรษที่ 1970 อนุภาคที่แปลกใหม่เหล่านั้นและพลังงานที่เกี่ยวข้องความคิดไปจะเขยิบและดึงที่ muons ภายในแหวน
นักวิจัย Fermilab ค่อนข้างมั่นใจว่าสิ่งที่พวกเขาเห็น (การสั่นไหวเป็นพิเศษ)
เป็นปรากฏการณ์ที่แท้จริงและไม่ใช่ฟลุ๊คทางสถิติ พวกเขาใส่ตัวเลขในความเชื่อมั่นของ “4.2 ซิกม่า” ซึ่งใกล้เคียงกับเกณฑ์ 5 ซิกม่าอย่างไม่น่าเชื่อซึ่งนักฟิสิกส์อนุภาคประกาศการค้นพบที่สําคัญ (ผล 5 ซิกม่าจะชี้ให้เห็นว่ามีโอกาส 1 ใน 3.5 ล้านครั้งที่เกิดขึ้นเนื่องจากโอกาส)
”ปริมาณนี้เราวัดสะท้อนให้เห็นถึงปฏิสัมพันธ์ของ muon กับทุกอย่างอื่น ๆ ในจักรวาล แต่เมื่อนักทฤษฎีคํานวณปริมาณเดียวกันโดยใช้กองกําลังและอนุภาคที่รู้จักทั้งหมดในแบบจําลองมาตรฐานเราไม่ได้รับคําตอบเดียวกัน” Renee Fatemi นักฟิสิกส์ที่มหาวิทยาลัยเคนตั๊กกี้และผู้จัดการการจําลองสําหรับการทดลอง Muon g-2 กล่าวในแถลงการณ์ “นี่เป็นหลักฐานที่ชัดเจนว่ามูนมีความไวต่อสิ่งที่ไม่ได้อยู่ในทฤษฎีที่ดีที่สุดของเรา”
อย่างไรก็ตามการคํานวณคู่แข่งที่ทําโดยกลุ่มแยกต่างหากและตีพิมพ์วันพุธ (7 เมษายน) ในวารสาร Nature สามารถปล้นความสั่นสะเทือนของความสําคัญของมัน จากการคํานวณของทีมนี้ซึ่งให้ค่าที่ใหญ่กว่ามากกับคําที่ไม่แน่นอนที่สุดในสมการที่คาดการณ์การเคลื่อนไหวโยกของ muon ผลการทดลองนั้นสอดคล้องกับการคาดการณ์โดยสิ้นเชิง 20 ปีของการไล่ล่าอนุภาค อาจไม่ได้อะไรเลย
”หากการคํานวณของเราถูกต้องและการวัดใหม่ไม่เปลี่ยนเรื่องราวปรากฏว่าเราไม่ต้องการฟิสิกส์ใหม่ใด ๆ เพื่ออธิบายช่วงเวลาแม่เหล็กของมูน – มันเป็นไปตามกฎของแบบจําลองมาตรฐาน” Zoltan Fodor ศาสตราจารย์ด้านฟิสิกส์ที่รัฐเพนน์และผู้นําทีมวิจัยที่ตีพิมพ์กระดาษธรรมชาติ กล่าวในแถลงการณ์
แต่ Fodor เสริมว่าเนื่องจากการคาดการณ์ของกลุ่มของเขาอาศัยการคํานวณที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิงด้วยสมมติฐานที่แตกต่างกันมากผลลัพธ์ของพวกเขาอยู่ไกลจากการเป็นข้อตกลงที่ทํา “การค้นพบของเราหมายความว่ามีความตึงเครียดระหว่างผลลัพธ์ทางทฤษฎีก่อนหน้านี้และผลลัพธ์ใหม่ของเรา ความคลาดเคลื่อนนี้ควรเข้าใจ” “นอกจากนี้ผลการทดลองใหม่อาจใกล้เคียงกับอันเก่าหรือใกล้เคียงกับการคํานวณทางทฤษฎีก่อนหน้านี้ เรามีความตื่นเต้นอยู่ข้างหน้าเราหลายปี”เว็บสล็อต