Новый шаг к пониманию физики
Изучение магнитных моментов фундаментальных частиц — важная задача для учёных.
Экспериментальный результат предсказали в рамках квантовой электродинамики (КЭД), и измеренное значение совпало с теоретическим с точностью до 10 знаков.
Физики из коллаборации Muon g-2 в Фермилабе (США) после долгого эксперимента рассчитали магнитный момент мюона до седьмого знака после запятой.
Исследователи разогнали мюоны почти до скорости света в кольце хранения частиц.
К движущимся мюонам приложили магнитное поле, в 30 тысяч раз превышающее силу магнитного поля Земли. Под действием этого поля мюоны начали менять положение оси вращения, то есть прецессировать вокруг оси спина из-за своего магнитного момента.
Пока мюоны двигались по кольцу хранения, их магнитный момент взаимодействовал
с внешним магнитным полем и испытывал влияние виртуальных частиц в вакууме.
Из сравнения частоты прецессии мюонов с частотой их движения по кольцу исследователи смогли вывести аномальный магнитный момент мюона.
Точность измерения составила 0,2 миллионных, семь знаков после запятой.
Несмотря на значительное улучшение точности, пока нельзя сравнивать результаты с теорией из-за расхождений в данных, связанных с адронными эффектами.
Анализ оставшихся данных может ещё больше улучшить статистическую точность измерений, что позволит приблизиться к пониманию физических процессов за пределами Стандартной модели.
Исследователи ожидают добавления двух порядков к точности.