Ultra hassas ölçüm fizik için yeni bir test belirliyor VİDEO

Çağdaş fiziğin referans teorisi için yeni bir test yatağı ( Standart Model ) Bu, elektrona benzer ancak yaklaşık 200 kat daha kütleli temel bir parçacık olan müonun sözde manyetik anomalisinin rekor bir hassasiyetle (önümüzdeki uzun yıllar boyunca rakipsiz olacak) gerçekleştirilen yeni ölçümün temsil ettiği şeydir. Fermilab'daki bir bilimsel seminerde sunulan ve Physical Review Letters dergisinde yayınlanmak üzere olan sonuç, ABD Enerji Bakanlığı'na bağlı Fermi Ulusal Hızlandırıcı Laboratuvarı tarafından düzenlenen ve Ulusal Nükleer Fizik Enstitüsü'nden çok sayıda araştırmacının katkıda bulunduğu büyük bir uluslararası işbirliği tarafından yürütülen Muon g-2 deneyi ile elde edildi. Sonuç, 2021 ve 2023'te yayınlanan sonuçlarla uyuşuyor, ancak çok daha yüksek bir hassasiyetle elde edildi: milyarda 127 parça, bu değer orijinal deneysel projenin milyarda 140 parça olan hedefini bile aşıyor. Muon g-2 deneyinin başkahramanları olan müonlar, onları küçük mıknatıslara benzeten ' spin ' adı verilen kuantum özelliğine sahiptir: harici bir manyetik alanın varlığında, dikey bir eksene göre eğik duran bir topaç gibi, presesyon adı verilen bir dönme hareketi gerçekleştirirler. Presesyon hızı, müonun özelliklerine bağlıdır ve 'g faktörü' adı verilen bir sayı ile tanımlanır; teorik fizikçiler, temel parçacıkların Standart Modeli tarafından tanımlananlara dayanarak neredeyse yüz yıl önce buna 2 değerini atfetmişlerdir. Ancak kısa süre sonra deneysel ölçümler, g'nin müon manyetik anomalisi olarak bilinen bir nicelik nedeniyle 2'den biraz saptığını (sadece biraz daha büyüktü) gösterdi.

Bu anomaliyi çok yüksek bir hassasiyetle ölçmek, Muon g-2 deneyinin amacıdır: Fermilab'da elde edilen en son deneysel değer, 2021'den 2023'e kadar olan son üç yıllık veri toplama analizine ve daha önce yayınlanan sonuçlarla birleştirilmesine dayanmaktadır. Ölçüm, 2021'deki ilk yayından neredeyse yirmi kat daha büyük bir istatistiği hesaba katıyor ve değerini dört kat daha düşük bir belirsizlikle doğruluyor. "On yıllardır olduğu gibi, müon manyetik anomalisi Standart Model için zorlu bir test olmaya devam ediyor" diyor INFN'nin Pisa Bölümü fizikçisi ve Muon g-2'nin eş sözcüsü Marco Incagli. "Elde edilen hassasiyet sayesinde elde edilen yeni deneysel sonuç, bu temel teoriye yeni bir ışık tutuyor ve gelecekteki herhangi bir teorik hesaplama için referans noktası oluşturacak".