La strana oscillazione dei muoni subatomici potrebbe infrangere le leggi della fisica

L’anello Muon g-2 si trova nella sua sala rivelatori tra i rack di elettronica, linea di radiazione di muoni e altre apparecchiature. Questo esperimento opera a meno 450 gradi Fahrenheit e studia il movimento (o vibrazione) dei muoni mentre viaggiano attraverso un campo magnetico.

Fermi National Accelerators Laboratory

Quando accendi il Large Hadron Collider e usi il suo superpotere universale per frantumare due particelle ordinarie, non puoi semplicemente creare una forza di collisione sbalorditiva di 13 terronovolt. Potresti anche scoprire di aver prodotto una particella subatomica la cui strana vibrazione infrangerebbe completamente le leggi della fisica.

Si chiama myun. E mercoledì, i ricercatori del Fermi National Accelerator Laboratory hanno inviato onde d’urto attraverso il fisico delle particelle quando hanno scoperto che questo umile pezzo di esistenza intrigante poteva illuminare il tessuto stesso dell’universo in un modo mai visto da allora. Scopri il bosone di Higgs Da quasi un decennio.

A 207 volte più grandi degli elettroni, i muoni simili a magneti decadono radialmente in 2,2 milionesimo di secondo, rendendoli un candidato improbabile per una scoperta fisica esplosiva, secondo il rapporto di Rich. Il New York Times La storia di mercoledì. Nel modello standard della fisica delle particelle, che spiega come interagiscono le particelle elementari dell’universo, abbiamo resoconti molto rigidi di come si muovono i muoni.

Ma durante gli esperimenti nel Fermi Lab, i ricercatori hanno notato che i muoni oscillavano in modo strano. Stranamente, le vibrazioni mettono regolarmente alla prova le misurazioni più ad alta risoluzione del mondo e sono in conflitto con il modello standard. Sembrano essere influenzati da ciò che i fisici dicono potrebbero essere forze al di fuori di quelle attualmente conosciute.

“Questa quantità che misuriamo riflette le interazioni dei muoni con tutto il resto dell’universo”, ha detto Renee Fatimi, un fisico presso l’Università del Kentucky. In una dichiarazione. “Questa è una forte prova che il muone è sensibile a qualcosa che non rientra nelle nostre migliori teorie”.

Nella fisica quantistica, la teoria sostiene che le particelle possono apparire all’improvviso e influenzare un elemento con cui interagiscono prima di scomparire di nuovo. I ricercatori che lavorano sui muoni dicono che piccole differenze nell’oscillazione del muone possono essere attribuite all’influenza di una possibile combinazione di queste “particelle virtuali”.

Sebbene i risultati seguano le orme di esperimenti simili nel 2013 e nel 2018, gli ultimi risultati richiedono ancora un ulteriore esame. I ricercatori notano che la probabilità di oscillazione del muone è una coincidenza statistica di circa uno su 40.000, che corrisponde, nel discorso scientifico, a un livello di confidenza “4.1 sigma”. I fisici sono generalmente insoddisfatti fino a quando non viene raggiunto il livello di confidenza 5 sigma.

Nel frattempo, tuttavia, puoi scoprire di più sugli incredibili muoni guardando il nostro comune e popolare video di spiegazione del Fermilab.

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