Работа международного сотрудничества Muon g-2 была опубликована в журнале Physical Review Letters и завершает один из самых амбициозных экспериментов последних лет по проверке Стандартной модели. Это свод правил, описывающий элементарные частицы и их взаимодействие. Физики измеряли так называемое аномальное магнитное расщепление мюона — параметр, показывающий, как частица «качается» в магнитном поле, напоминая вращающийся волчок.
Впервые необычное поведение мюонов заметили в конце 1990-х годов в Брукхейвенской национальной лаборатории. Тогда данные показали отклонение от теоретических предсказаний. Чтобы подтвердить или опровергнуть это, ученые провели серию более точных экспериментов в Национальной ускорительной лаборатории Ферми (Фермилаб) недалеко от Чикаго.
Третий и финальный этап эксперимента стал самым масштабным: ученые использовали вдвое больше данных, чем в 2023 году. Результаты полностью соответствуют прежним наблюдениям. Это не дает физике перевернуться, но и не исключает возможности обнаружения новых явлений за пределами известных теорий.
Тем временем другие использовали суперкомпьютеры, чтобы пересчитать предсказания Стандартной модели. И пока что, к удовольствию теоретиков, эксперимент и теория снова почти совпали.
Тем не менее мюоны все еще таинственны. Работа продолжается: впереди новые измерения в Японии и более глубокий анализ уже собранных данных. Ученые надеются, что эти крошечные частицы смогут пролить свет не только на физику частиц, но и на загадки темной материи.
Интерес к мюонам подогревается не только их странным поведением, но и возможностями, которые открываются при изучении субатомного мира с высокой точностью. Кстати, в этом направлении недавно сделали шаг и российские ученые: они разработали технологию управления кубитами с беспрецедентной точностью — об этом вы можете прочитать в этой статье.