Η νέα Φυσική που μιλούν οι επιστήμονες αφορούν το Μιόνιο και την απόκλιση που προκαλεί…

Τα πρώτα αποτελέσματα του πειράματος Muon g-2 που διεξάγεται στο εργαστήριο Fermi National Accelerator του Υπουργείου Ενέργειας των ΗΠΑ, αποκάλυψαν ότι τα θεμελιώδη σωματίδια που ονομάζονται μιόνια, συμπεριφέρονται με τρόπο διαφορετικό από αυτόν που προβλέπει η επικρατούσα θεωρία που ονομάζεται «Καθιερωμένο Πρότυπο» (Standard Model), της Φυσικής των Σωματιδίων. Αυτό το αποτέλεσμα-ορόσημο, που δημοσιεύθηκε σήμερα, 7 Απριλίου, στο «Physical Review Letters», επιβεβαιώνει μια απόκλιση που «ταλαιπωρεί» τους ερευνητές εδώ και δεκαετίες.

Σε αυτό το πείραμα, τα μιόνια λειτουργούν ως ένα «παράθυρο» στον κόσμο των υποατομικών σωματιδίων και θα μπορούσαν να αλληλεπιδρούν με άλλα σωματίδια ή δυνάμεις που δεν έχουν ανακαλυφθεί ακόμη.

Την τελευταία φορά που πραγματοποιήθηκε αυτή η εξαιρετικά ακριβής μέτρηση στο Εθνικό Εργαστήριο Brookhaven στα τέλη της δεκαετίας του 1990 και στις αρχές της δεκαετίας του 2000, απέκλινε από το «Καθιερωμένο Πρότυπο» (SM) κατά 3.7σ. Μετά από περισσότερα από πέντε χρόνια εργασίας για την ανοικοδόμηση του πειράματος Brookhaven στο Fermilab και την ανάλυση των πρώτων δεδομένων του, η ανώμαλη μαγνητική ροπή του muon μετρήθηκε στα 116 592 040 (54) × 10-11. Το αποτέλεσμα συμφωνεί με τη μέτρηση του Brookhaven και είναι κατά 3,3σ μεγαλύτερη από την πρόβλεψη του καθιερωμένου προτύπου (116 591 810 (43) × 10-11). Σε συνδυασμό με το αποτέλεσμα του Brookhaven, η παγκόσμια μέση τιμή για την ανώμαλη μαγνητική ροπή του μιονίου είναι 116 592 061 (41) × 10-11, και αντιπροσωπεύει μια απόκλιση 4,2σ από το SM.

«Είναι μια εξαιρετική μέρα που περιμέναμε εδώ και καιρό, όχι μόνο εμείς αλλά και ολόκληρη η διεθνής κοινότητα της Φυσικής», λέει ο Γκρατσιάνο Βεναντζόνι του Εθνικoύ Ινστιτούτου Πυρηνικής Φυσικής στην Πίζα της Ιταλίας, ο οποίος είναι συν-εκπρόσωπος της συνεργασίας Fermilab muon g-2. «Οι νέοι ερευνητές μας, με το ταλέντο, τις ιδέες και τον ενθουσιασμό τους, μας επέτρεψαν να επιτύχουμε αυτό το απίστευτο αποτέλεσμα».

«Αυτό το πείραμα μοιάζει λίγο με μια ιστορία ντετέκτιβ», δήλωσε ο Ντέιβιντ Χέρτζογκ, καθηγητής φυσικής του Πανεπιστημίου της Ουάσιγκτον και μέλος της ομάδας του πειράματος. «Αναλύσαμε δεδομένα από την διαδρομή του Muon g-2 στο Fermilab και ανακαλύψαμε ότι το καθιερωμένο πρότυπο δεν μπορεί να εξηγήσει από μόνο του τι βρήκαμε. Ίσως χρειαστεί κάτι άλλο, πέρα από αυτό το πρότυπο», πρόσθεσε.

Μαγνητικές μετρήσεις

Το πείραμα Muon g – 2 μετρά τη μαγνητική ροπή του μιονίου μετακινώντας τα σωματίδια σε κύκλο διαμέτρου 15 μέτρων. Ένας ισχυρός μαγνήτης κρατά τα μιόνια στην κυκλική τους τροχιά και ταυτόχρονα κάνει τον μαγνητικό άξονα Βορρά-Νότου να περιστρέφεται. Όσο ισχυρότερη είναι η μαγνητική ροπή των σωματιδίων, τόσο πιο γρήγορα περιστρέφεται ο άξονας. «Αυτό που μετράμε είναι ο ρυθμός με τον οποίο το μιόνιο περιστρέφεται στο μαγνητικό πεδίο», εξηγεί στο Nature ο Λι Ρόμπερτς, φυσικός στο Πανεπιστήμιο της Βοστώνης στη Μασαχουσέτη, ο οποίος εργάζεται στο έργο αυτό από το 1989.

Η απόκλιση από τις θεωρητικές εκτιμήσεις του αρχικού πειράματος ήταν ελάχιστη, αλλά αρκετά μεγάλη ώστε να προκαλέσει προβληματισμό στους επιστήμονες. Σύμφωνα με την κβαντική φυσική, στοιχειώδη σωματίδια όπως το μιόνιο και το ηλεκτρόνιο, έχουν μαγνητική ροπή ισοδύναμη με 2. Ωστόσο, ένας πιο ακριβής υπολογισμός αποκαλύπτει μια απόκλιση από αυτήν την τέλεια τιμή, η οποία προκαλείται από το γεγονός ότι ένας κενός χώρος δεν είναι ποτέ πραγματικά άδειος.

Ο χώρος γύρω από ένα μιόνιο είναι γεμάτος με όλα τα είδη «εικονικών σωματιδίων», εφήμερες εκδόσεις δηλαδή, πραγματικών σωματιδίων που εμφανίζονται και εξαφανίζονται συνεχώς αλλάζοντας το μαγνητικό πεδίο του μιονίου.

Όσο περισσότεροι τύποι σωματιδίων υπάρχουν, τόσο οι εικονικές εκδόσεις τους επηρεάζουν τη μαγνητική ροπή. Αυτό σημαίνει ότι μια μέτρηση υψηλής ακρίβειας θα μπορούσε να αποκαλύψει έμμεσες ενδείξεις για την ύπαρξη άγνωστων σωματιδίων.

Η προκύπτουσα μαγνητική ροπή διαφέρει μόνο λίγο από το 2 και αυτή η μικρή απόκλιση εκφράζεται ως g – 2. Στο Brookhaven, οι φυσικοί διαπίστωσαν ότι η τιμή του παράγοντα g – 2 ήταν 0,0023318319. Εκείνη την εποχή, αυτή η τιμή ήταν ελαφρώς μεγαλύτερη από τις εκτιμήσεις των θεωρητικών. Η ακρίβεια της μέτρησης δεν ήταν αρκετά υψηλή για να σιγουρευτούν οι επιστήμονες ότι η απόκλιση ήταν πραγματική, αλλά ήταν αρκετά μεγάλη για να προκαλέσει ενθουσιασμό στην επιστημονική κοινότητα.

Τα αποτελέσματα ήρθαν επίσης σε μια εποχή που το πεδίο φαινόταν έτοιμο για νέες ανακαλύψεις. Το Large Hadron Collider (LHC) ήταν υπό κατασκευή στα σύνορα ανάμεσα στην Ελβετία και τη Γαλλία και οι θεωρητικοί πίστευαν ότι εκεί θα ανακάλυπταν δεκάδες νέα σωματίδια. Ωστόσο, εκτός από την ιστορική ανακάλυψη του μποζονίου Higgs το 2012, το LHC δεν βρήκε άλλα στοιχειώδη σωματίδια.

Ωστόσο, το LHC δεν έχει αποκλείσει όλες τις πιθανές εξηγήσεις για την απόκλιση. Ο θεωρητικός φυσικός Ντόμινικ Στόκινγκερ στο Πανεπιστήμιο της Δρέσδης στη Γερμανία, εκτιμά ότι δεν υπάρχει μόνο ένας τύπος μποζονίου Higgs, αλλά τουλάχιστον δύο.

Μια νέα θεωρία

Στο πείραμα του Brookhaven, η τιμή για τη μαγνητική ροπή του μιονίου έπρεπε να συγκριθεί με θεωρητικές προβλέψεις οι οποίες περιείχαν σχετικά μεγάλες αβεβαιότητες. Όμως, ενώ η πειραματική μέτρηση του g – 2 δεν έχει αλλάξει εδώ και 15 χρόνια, η θεωρία έχει εξελιχθεί. Πέρυσι, μια μεγάλη συνεργασία υπό την προεδρία της Αϊντα Ελ-Καντρά, φυσικός στο Πανεπιστήμιο του Ιλινόι, συγκέντρωσε αρκετές ομάδες ερευνητών – καθεμία από τις οποίες ειδικεύεται σε έναν τύπο εικονικού σωματιδίου – και δημοσίευσε μια «συναινετική» τιμή για τη βασική σταθερά. Ωστόσο, η απόκλιση μεταξύ θεωρητικών και πειραματικών τιμών δεν μειώθηκε.

Την ίδια χρονιά, μια ομάδα που ονομάζεται «Συνεργασία Βουδαπέστης-Μασσαλίας-Βούπερταλ» έκανε μια προδημοσίευση στην οποία πρότεινε μια θεωρητική τιμή για τον παράγοντα g – 2 η οποία είναι πιο κοντά στην πειραματική. Η ομάδα επικεντρώθηκε σε μια ιδιαίτερα επίμονη πηγή αβεβαιότητας στη θεωρία αυτή, προερχόμενη από εικονικές εκδόσεις γλουόνων, τα σωματίδια που μεταδίδουν την ισχυρή πυρηνική δύναμη. Εάν τα αποτελέσματά τους είναι σωστά, το χάσμα μεταξύ θεωρίας και πειράματος μπορεί να αποδειχθεί ανύπαρκτο.

[signoff]

 

Πηγή

Εσείς πάντως μην ξεχάσετε να γραφτείτε στις ειδοποιήσεις μας , ώστε να ενημερωθείτε πρώτοι για τις πιο HOT προσφορές της ημέρας  και ακόμη περισσότερες  στο κανάλι μου στο Telegram και κάντε Like & Share την σελίδα μας στο Facebook.

Θα χαρώ να βοηθήσω και να απαντήσω απορίες σας. Θα με βρείτε στο Messenger ως Unpackman Review. Αφήστε μου ένα σχόλιο στο βίντεο ή στείλετε μου ένα email στο unpackmanreview@gmail.com. Κάντε SUBSCRIBE και πατήστε την ειδοποίηση () στο κανάλι μου.

Unpackman

 

ΣΧΕΤΙΚΑ ΑΡΘΡΑ

Leave a reply

εισάγετε το σχόλιό σας!
παρακαλώ εισάγετε το όνομά σας εδώ

ΠΡΟΣΦΑΤΑ ΑΡΘΡΑ

Το νέο DualSense χειριστήριο για το PS5 (ΒΙΝΤΕΟ)

Η Sony ανακοίνωσε ότι πολύ σύντομα θα φέρει στην αγορά μία νέα έκδοση του DualSense χειριστηρίου του PlayStation 5, το οποίο γίνεται σε συνεργασία με...

Για το 2028 φέρεται να μετατίθεται η κυκλοφορία των RTX 60 GPU της NVIDIA

Η νέα αρχιτεκτονική Rubin φαίνεται να αργεί ακόμη περισσότερο, καθώς η έλλειψη μνήμης και η προτεραιότητα στα data centers στέλνουν τις RTX 60 της...

iOS 27.2 beta 2: Το iPhone μαθαίνει να κλειδώνει μόνο του όταν σου το αρπάζουν

Το iPhone που κλειδώνει μόνο του μόλις κάποιος σου το αρπάξει από το χέρι δεν έχει ανακοινωθεί, όμως ο κώδικας του iOS 27.2 beta...

vivo X500 Pro και X500 Pro Max: Επίσημα με Dimensity 9600 Pro και μπαταρία έως 8.000mAh

Μπαταρία 8.000mAh και τηλεφακό 200MP κουβαλάει το vivo X500 Pro Max, που παρουσιάστηκε στις 21 Σεπτεμβρίου στην Κίνα μαζί με το μικρότερο X500 Pro....

GhatGPT ΧΩΡΙΣ σύνδεση Στο Ιντερνέτ??? ΝΑΙ… Με Νευρωνική Επεξεργασία και 92 τρισεκατομμύρια υπολογισμούς το δευτερόλεπτο!!! Mini PC Ninkear L20 Στα 455€ Κομπλέ (Βίντεο)

Ninkear L20 — Η νέα εποχή των AI PCs Το Ninkear L20 ανήκει στη νέα γενιά Copilot+ PCs, εξοπλισμένο με τον Intel Core Ultra 5...

ΤΕΛΕΥΤΑΙΕΣ ΠΡΟΣΦΟΡΕΣ

GhatGPT ΧΩΡΙΣ σύνδεση Στο Ιντερνέτ??? ΝΑΙ… Με Νευρωνική Επεξεργασία και 92 τρισεκατομμύρια υπολογισμούς το δευτερόλεπτο!!! Mini PC Ninkear L20 Στα 455€ Κομπλέ (Βίντεο)

Ninkear L20 — Η νέα εποχή των AI PCs Το Ninkear L20 ανήκει στη νέα γενιά Copilot+ PCs, εξοπλισμένο με τον Intel Core Ultra 5...

OnePlus Watch 4… Με πληρωμές NFC, Google Wallet, Gemini, Play store. Από Τιτάνιο!!! Το “ΠΡΑΓΜΑΤΙΚΟ” Δικό μου Smartwatch Στα 219€ Κομπλέ (Video)

Διάβασε Προσεκτικά... Με Premium Σχεδιασμό από κράμα Τιτανίου για Αξεπέραστη Άνεση, με Κορυφαία Αρχιτεκτονική Διπλού Επεξεργαστή Snapdragon W5 & BES2800, με Αυτονομία που Αγγίζει τις...

Ασφάλεια με τεχνολογία Ai που ………άει. Οι Νέες Reolink είναι εδώ. (Bίντεο – συνέντευξη)

Το Ai πλέον έχει μπει παντού στην ζωή μας και πλέον σε όλους τους τομείς ο ανταγωνισμός σίγουρα σε κάποια πράγματα κάνει "θαύματα"! Η Reolink...

Το Power Bank “από το Μέλλον” Σήμερα… VEGER PowerCAN 20 κατευθείαν από την Γερμανία! (βίντεο)

Αλληγορικά ή πραγματικά σε αυτό το βίντεο και το άρθρο ταξιδεύουμε από παρόν στο παρελθόν και στο μέλλον... Έχω ήδη στα χέρια μου το  PowerCAN...

Ο Εξοπλισμός μου για την IFA και “Βόλτα” στο Βερολίνο… #travel #IFA #Germany #Berlin #foryourepage @insta360_official @samsunggreece @ninkear

Το πρώτο βίντεο από μια σειρά που θα ακολουθήσει μετά την επίσκεψη μου στην Διεθνή έκθεση τεχνολογίας IFA 2026 στο Βερολίνο. Μένεις συντονισμένος γιατί έχεις...