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

Глубоководная рыба умеет ходить по дну задом наперед

Глубоководная рыба умеет ходить по дну задом наперед

Археологи раскрыли истинные причины каннибализма в неолитической Европе

Археологи раскрыли истинные причины каннибализма в неолитической Европе

Ученые выяснили, почему воспоминания не исчезают даже при потере связей в мозге

Ученые выяснили, почему воспоминания не исчезают даже при потере связей в мозге

ИИ OpenAI заявил о решении одной из семи задач тысячелетия

ИИ OpenAI заявил о решении одной из семи задач тысячелетия

Ученые нашли минерал-хранилище древней воды у земного ядра

Ученые нашли минерал-хранилище древней воды у земного ядра

90 млн лет назад на Южном полюсе бушевали лесные пожары

90 млн лет назад на Южном полюсе бушевали лесные пожары

Физики хотели создать «лазер» из нейтрино — квантовая механика запретила это

Физики хотели создать «лазер» из нейтрино — квантовая механика запретила это

Древний «американский гепард» оказался вовсе не гепардом

Древний «американский гепард» оказался вовсе не гепардом

15 технологий древности, которыми человечество пользуется до сих пор

15 технологий древности, которыми человечество пользуется до сих пор

Семь самых больших машин в истории: гиганты весом в тысячи тонн и длиной в километры

Семь самых больших машин в истории: гиганты весом в тысячи тонн и длиной в километры

Те самые редкоземельные металлы: что в них редкого и зачем они вообще нужны

Те самые редкоземельные металлы: что в них редкого и зачем они вообще нужны

Ученые виртуально развернули и прочли свитки папируса, обугленные при извержении Везувия

Ученые виртуально развернули и прочли свитки папируса, обугленные при извержении Везувия

Apple представила AirPods 5 с улучшенным шумоподавлением

Apple представила AirPods 5 с улучшенным шумоподавлением

Apple представила Watch Series 12 и Ultra 4 с новой системой контроля здоровья

Apple представила Watch Series 12 и Ultra 4 с новой системой контроля здоровья

Apple представила первый складной iPhone Duo за 1999 долларов

Apple представила первый складной iPhone Duo за 1999 долларов

Apple представила iPhone 18 Pro и iPhone 18 Pro Max с переменной диафрагмой и чипом A20 Pro

Apple представила iPhone 18 Pro и iPhone 18 Pro Max с переменной диафрагмой и чипом A20 Pro