Fizicienii au dedicat două decenii pentru a descifra o discrepanță aparentă între rezultatele experimentale și predicțiile teoretice legate de proprietățile magnetice ale muonului, un “verișor” mai greu al electronului. Această neconcordanță a sugerat posibilitatea existenței unei a cincea forțe. Totuși, un articol recent publicat în revista Nature indică faptul că discrepanța provenea dintr-o eroare de calcul și nu dintr-o nouă fizică, astfel Modelul Standard al fizicii particulelor își menține validitatea.
“Am realizat multe calcule în ultimii 60 de ani, iar pe măsură ce acestea deveneau tot mai precise, toate indicau o discrepanță și o nouă interacțiune care ar fi putut răsturna legile fizicii cunoscute,” a declarat Zoltan Fodor, fizician la Universitatea Penn State și coautor al studiului. “Am aplicat o nouă metodă pentru calculul acestei discrepanțe și am demonstrat că, de fapt, ea nu există. Interacțiunea nouă pe care o speram pur și simplu nu este prezentă. Interacțiunile vechi pot explica complet valoarea.”
Muonul, care face parte din clasa leptonilor și este verișorul mai greu al electronului, este deosebit de sensibil la particulele virtuale care apar și dispar în vidul cuantic, deoarece poate interacționa pe scurt cu aceste particule. Datorită masei sale, muonul este suficient de ușor pentru a fi abundent și suficient de greu pentru a fi folosit experimental în verificarea acurateței Modelului Standard al fizicii particulelor.
Muonul are un magnet intern și un moment angular (spin); constanta “g” (coeficientul de proporționalitate) se referă la raportul dintre forța magnetului intern și rata de rotație. Magnetul muonului se rotește de obicei pentru a se alinia de-a lungul axei câmpului magnetic, la fel cum face un compas în câmpul magnetic al Pământului. Însă, din cauza momentului angular al muonului, acest lucru nu se întâmplă; în schimb, câmpul exercită un cuplu asupra momentului magnetic rotativ al muonului, făcându-l să preceseze în jurul axei câmpului. Datorită interacțiunii muonului cu particulele virtuale, valoarea lui g diferă de valoarea clasică de 2 cu aproximativ 0,1% – cunoscută tehnic drept momentul magnetic anomal al muonului.
Experimentul Muon g-2 (pronunțat “gee minus two”) este conceput pentru a căuta indicii ale fizicii dincolo de Modelul Standard al fizicii particulelor. Acesta face acest lucru prin măsurători precise ale oscilației care apare când un muon este plasat într-un câmp magnetic, ca răspuns la particulele virtuale care apar și dispar. Dacă valoarea oscilației nu corespunde cu predicția precisă a Modelului Standard, aceasta este un indiciu puternic că ar putea fi implicată o nouă fizică. Rezultatul final, anunțat în 2006, a arătat o discrepanță intrigantă cu valoarea prezisă de Modelul Standard: momentul magnetic măsurat al muonului a fost mai mic.
fizică, muon, Modelul Standard, particule subatomice, forța a cincea, experimente fizice, proprietăți magnetice, leptoni, experimentul Muon g-2, moment magnetic, particule virtuale, vid cuantic, fizica particulelor, Zoltan Fodor, Universitatea Penn State, Nature, fizică teoretică, discrepanță, calcul fluke, fizică experimentală
Instrucțiuni importante:
– Articolul este adaptat pentru a fi accesibil și captivant pentru publicul larg, menținând acuratețea informațiilor științifice.
– Textul este structurat în paragrafe scurte pentru o lectură ușoară.
– Stilul este profesional, dar prietenos, specific jurnalismului științific românesc.
– S-au evitat anglicismele inutile.
Sursa: Ars Technica
Poll: Care este concluzia articolului referitor la discrepanța privind proprietățile magnetice ale muonului, cum a fost investigată și ce efecte are asupra Modelului Standard al fizicii particulelor?
Revista “Ştiinţă şi Tehnică“, cea mai cunoscută şi longevivă publicaţie de popularizare a ştiintelor din România
Leave a Reply