Физики установили новый рекорд в поисках «запрещенного» свойства мюона

Эксперимент Muon g-2 в Фермилабе позволил установить самое строгое прямое ограничение на электрический дипольный момент мюона. Само свойство обнаружить пока не удалось, однако его существование могло бы указать на неизвестную физику и приблизить ученых к объяснению преобладания материи над антиматерией.

Физики установили новый рекорд в поисках «запрещенного» свойства мюона

Физики из Фермиевской национальной ускорительной лаборатории провели самый чувствительный на сегодняшний день прямой поиск электрического дипольного момента (EDM) мюона. Сам эффект обнаружить не удалось, однако ученые установили новый верхний предел его возможного значения — 1,1 × 10⁻¹⁹ е·см с доверительной вероятностью 95%.

Электрический дипольный момент можно представить как чрезвычайно слабую внутреннюю электрическую полярность частицы. Его обнаружение у мюона на доступном современным приборам уровне стало бы важным свидетельством существования физики за пределами Стандартной модели и потенциально могло бы помочь объяснить, почему во Вселенной материя значительно преобладает над антиматерией.

Стандартная модель предсказывает для мюона EDM порядка 10⁻³⁸ е·см — примерно на 19 порядков меньше нынешнего предела чувствительности. Поэтому эксперимент не опровергает существующую теорию, а ограничивает возможный вклад пока неизвестных физических процессов. Новый результат примерно в 1,5 раза превосходит предыдущее прямое ограничение, установленное в Брукхейвенской национальной лаборатории.

Для поиска ученые использовали данные эксперимента Muon g-2, который изначально предназначался для измерения магнитного момента мюона. Частицы движутся почти со скоростью света внутри сверхпроводящего накопительного кольца, а исследователи наблюдают за продуктами их распада. Если бы мюоны обладали достаточно большим электрическим дипольным моментом, он должен был бы вызвать небольшое дополнительное отклонение в характере их движения.

Особенно примечательно, что новый результат получен после анализа лишь 25% данных Muon g-2, собранных в 2019 и 2020 годах. Поэтому дальнейшая обработка результатов эксперимента может позволить еще сильнее сузить диапазон, в котором способно скрываться необычное свойство мюона.

Полученные данные также станут ориентиром для новых экспериментов в Японии и Швейцарии, рассчитанных на еще более высокую чувствительность. Пока мюон продолжает соответствовать предсказаниям современной физики, но поиски возможных отклонений от Стандартной модели продолжаются.

Читайте также

Ученые научились генерировать и синхронизировать магнитные волны для передачи информации

Ученые научились генерировать и синхронизировать магнитные волны для передачи информации

Физики МФТИ оценили вероятность квантового распада Вселенной

Физики МФТИ оценили вероятность квантового распада Вселенной

Интенсивный спорт подавляет иммунитет через гормоны стресса и воспаление

Интенсивный спорт подавляет иммунитет через гормоны стресса и воспаление

Ученые раскрыли, почему диабетикам и гипертоникам так сложно соблюдать диету

Ученые раскрыли, почему диабетикам и гипертоникам так сложно соблюдать диету

В России созданы планарные ионные ловушки для квантовых компьютеров

В России созданы планарные ионные ловушки для квантовых компьютеров

Рождение сверхпрочных материалов: как нанопокрытия обманывают физику разрушения

Рождение сверхпрочных материалов: как нанопокрытия обманывают физику разрушения

Новое исследование объяснило, почему мы пишем злые комментарии в соцсетях

Новое исследование объяснило, почему мы пишем злые комментарии в соцсетях

Древние листья предсказали судьбу современных лесов при глобальном потеплении

Древние листья предсказали судьбу современных лесов при глобальном потеплении

Медицинские технологии, в которые почти невозможно поверить

Медицинские технологии, в которые почти невозможно поверить

Квантовый двигатель нарушает законы термодинамики, генерируя работу и холод одновременно

Квантовый двигатель нарушает законы термодинамики, генерируя работу и холод одновременно

Как РЛС Вадима Мацкевича решила исход Корейской войны

Как РЛС Вадима Мацкевича решила исход Корейской войны

ИИ в джунглях: как в Коста-Рике тестируют сообразительность диких обезьян

ИИ в джунглях: как в Коста-Рике тестируют сообразительность диких обезьян

Tesla вновь пообещала скорый выход Roadster после многолетних задержек

Tesla вновь пообещала скорый выход Roadster после многолетних задержек

Ученые России и Китая создают «прививку» для растений, заменяющую тонны химикатов

Ученые России и Китая создают «прививку» для растений, заменяющую тонны химикатов

Гибридный ИК-сенсор работает как тепловизор и фотоприемник одновременно

Гибридный ИК-сенсор работает как тепловизор и фотоприемник одновременно

Китайский исследователь с помощью ChatGPT решил математическую задачу, над которой бились более 20 лет

Китайский исследователь с помощью ChatGPT решил математическую задачу, над которой бились более 20 лет