The Customary Contoh, deskripsi paling praktis dari para ilmuwan perihal susunan dan perilaku Alam Semesta tetapi, dengan sangat sempurna memprediksi bahan-g partikel utama yang disebut muon – model yang memberi tahu fisikawan bagaimana partikel ini berperilaku dalam disiplin magnet. Pada 1990-an, percobaan E821 di Brookhaven National Laboratory menawarkan bahwa g-2 berbeda dari prediksi teoretis dengan sepasang zat per juta. Ketidakcocokan yang sangat kecil ini mengisyaratkan adanya interaksi yang tidak diketahui antara muon dan medan magnet. Akibat unik dari percobaan Muon g-2 di Fermilab National Accelerator Laboratory sangat setuju dengan Brookhaven, memperkuat bukti bahwa mungkin ada fisika unik untuk dilirik. Akibat gabungan dari dua eksperimen mencirikan ketidakcocokan dari Contoh Tata cara pada signifikansi 4,2 sigma, lebih rendah dari 5 sigma yang diperlukan ilmuwan untuk memberi tahu sebuah penemuan.

The Muon g-2 ring sits in its detector hall amidst electronics racks, the muon beamline, and other equipment. Image credit: Reidar Hahn.

Cincin Muon g-2 berada di aula detektor di tengah rak elektronik, beamline muon, dan peralatan lainnya. Kredit gambar: Reidar Hahn.

Tersandung oleh fisikawan Caltech pada tahun 1936, muon sekitar 200 kali lebih besar dari sepupunya, elektron .

Muon terjadi secara alami saat sinar kosmik menghantam suasana Bumi, dan akselerator partikel dapat memproduksinya dalam jumlah yang lebih rapi.

Mengukur elektron, mereka bertindak seolah-olah mereka memiliki magnet dalam udang. Dalam disiplin magnet terpercaya, arah presesi magnet muon sangat menikmati sumbu spinning high atau giroskop.

Kekuatan magnet dalam menentukan harga yang di presesi muon di suatu disiplin magnet eksternal dan dijelaskan oleh suatu kuantitas yang oleh fisikawan menamai bahan-g. Besaran ini juga mampu dihitung dengan ketelitian yang sangat tinggi.

“Ketika ini ialah hari yang luar biasa, yang sudah lama ditunggu tidak lagi hanya oleh kita tetapi oleh seluruh komunitas fisika global,” ucapnya perihal eksperimen Muon g-2 rekan juru bicara Dr. Graziano Venanzoni, fisikawan di Institut Nasional Fisika Nuklir Italia.

“Penghargaan yang sempurna diberikan kepada peneliti belia kami yang, dengan kemampuan, tip dan antusiasme mereka, menjuntai memungkinkan kami untuk memberlakukan akibat yang luar biasa ini. ”

“ Ini ialah akibat yang sangat menakjubkan, ”cerita Dr. Ran Hong, seorang peneliti postdoctoral di Argonne National Laboratory.

“Temuan ini dapat mengurangi implikasi utama untuk eksperimen fisika partikel di masa depan dan dapat menghasilkan cita-cita yang lebih kuat perihal cara kerja Semesta.”

This infographic lays out some of muon’s basic stats alongside fun facts. Image credit: Diana Brandonisio.

Infografis ini meletakkan keluar sepasang statistik yang diterima muon bersama fakta-fakta menyenangkan. Kredit gambar: Diana Brandonisio.

Sebagai peredaran muon dalam magnet Muon g-2, mereka juga terlibat dengan busa kuantum partikel subatom bermunculan di dalam dan di luar eksistensi.

Hubungan dengan partikel berumur pendek ini menghipnotis model bahan-g, menyebabkan presesi muon untuk kesibukan atau tidak tergesa-gesa sangat kecil.

The Customary Contoh memprediksi apa yang disebut detik magnet anomali ini dengan sangat sempurna.

Tetapi saat busa kuantum mengandung gaya lebih lanjut atau partikel tidak lagi diperhitungkan oleh Contoh Tata cara, yang mampu men-tweak bahan-muon g lebih jauh.

“Kuantitas yang kami ukur ini menampilkan interaksi muon dengan semua bidak lain di Semesta,” cerita Muon g -2 supervisor simulasi eksperimen Dr. Renee Fatemi, seorang fisikawan di College of Kentucky.

“Tapi saat para ahli teori menghitung kuantitas yang identik, menggunakan semua gaya dan parti yang teridentifikasi. dalam Contoh Tata cara, kami tidak mengambil solusi yang sama. “

” Inilah bukti tepercaya bahwa muon peka terhadap sesuatu yang tidak lagi kami sadari. . “

” Jadi beberapa jarak yang sekarang kita juntai dianalisis lebih rendah dari 6% data yang pada akhirnya akan diambil oleh eksperimen, “kata Dr. Chris Polly, fisikawan di Fermilab .

“Meskipun akibat pertama ini memberi tahu kami bahwa mungkin ada ketidakcocokan yang menarik dengan Contoh Tata cara, kami dapat mempelajari lebih jauh dalam beberapa tahun berikutnya.”

“Menjepit perilaku halus muon ialah pencapaian luar biasa yang dapat mengajukan pencarian fisika sebelum dukungan Contoh Generik untuk tahun-tahun mendatang,” kata Dr. Joe Lykken, wakil direktur penelitian di Fermilab.

“Inilah ketika yang menggembirakan untuk analisis fisika partikel, dan Fermilab berada di garis depan.”

Implikasinya muncul dalam tiga makalah di j ournal Surat Ikhtisar Tubuh , jurnal Ikhtisar Tubuh A , dan jurnal Ikhtisar Tubuh D .

_____

B. Abi dkk . (Kerja sama Muon g-2). 2021. Pengukuran Momen Magnetik Anomali Muon Eksklusif sampai 0,46 ppm. Fis. Pdt. Lett 126 (14): 141801; doi: 10.1103 / PhysRevLett.126.141801

T. Albahri dkk . (Kerja sama Muon g-2). 2021. Pengukuran dan prognosis disiplin magnet untuk Eksperimen Muon g-2 di Fermilab. Fis. Pdt. A 103 (4): 042208; doi: 10.1103 / PhysRevA.103.042208

T. Albahri dkk . (Kerja sama Muon g-2). 2021. Pengukuran frekuensi presesi anomali muon dalam Eksperimen Fermilab Muon g-2. Fis. Pdt D 103 (7): 072002; doi: 10.1103 / PhysRevD.103.072002

Read More