Перспективы развития России
25,192,063
129,568
|
DeC ( Профессионал ) |
| 24 апр 2023 10:59:40 |
В ИЯФ СО РАН им. Будкера получены результаты, важные для "новой физики" элементарных частиц
новая дискуссия Новость 654
20 апреля 2023
Специалисты Института ядерной физики им. Г.И. Будкера Сибирского отделения РАН на коллайдере ВЭПП-2000 получили мировой научный результат, усложняющий путь поисков "новой физики", способной изменить представления человечества об устройстве Вселенной, рассказал журналистам замдиректора по научной работе ИЯФ СО РАН Иван Логашенко.
Неожиданный для мирового сообщества и крайне значимый для физики частиц результат был получен на криогенном магнитном детекторе КМД-3 электрон-позитронного коллайдера ВЭПП-2000 в Институте ядерной физики. Он вносит существенный вклад в международный эксперимент Muon g-2.
"После нашего измерения видно, что большая разница, которая наблюдалась ранее между Стандартной моделью и измеренным значением аномального магнитного момента мюона, значительно уменьшается. Этот результат очень интересен, потому что в каком-то смысле разрешает 20-летнюю загадку", - сказал Логашенко.
Он отметил, что в ИЯФ СО РАН не понимают, почему результаты полученных измерений существенно отличаются от проведенных ранее экспериментов по измерению аномального магнитного момента мюона, но уверены в правильности полученного результата. Лучшим признанием работы, по его словам, станет его подтверждение в других мировых центрах физики элементарных частиц.
"Закрывает ли наш результат возможность того, что есть "новая физика"? Конечно, нет, потому что здесь вопрос точности. Чем тяжелее частицы, которые мы еще не открыли, тем меньший вклад они дают в аномальный магнитный момент мюона, поэтому наша разрешающая способность – до каких энергий мы увидим вклад гипотетических частиц, зависит от точности измерений. С той точностью, с которой мы измерили – да, закрывает. То есть мы можем сказать, что не может быть частиц легче такой-то массы, но частицы большой массы, которые мы с точностью наших измерений не видим, могут быть", - сказал ученый.
За последние 20 лет физики обнаружили множество свидетельств существования "новой физики" за пределами Стандартной модели поведения и взаимодействия между собой ряда элементарных частиц. Одним из возможных объяснений этого может стать существование неоткрытых ранее частиц или сил. Одной из самых известных аномалий такого рода стал необычный характер "намагниченности" мюона - элементарной частицы, имеющей те же свойства, что и электрон, но в 207 раз большую массу.
Масштабный эксперимент Muon g-2 посвящен измерению аномального магнитного момента мюона. Одна из главных задач эксперимента, который проводят специалисты Национальной ускорительной лаборатории им. Энрико Ферми (Фермилаб, США) является поиск "новой физики" - неизвестных частиц и их взаимодействий, не описываемых Стандартной моделью. Исследования, тесно связанные с этим экспериментом, ведутся в ИЯФ СО РАН с 1989 года.
Источник
Специалисты Института ядерной физики им. Г.И. Будкера Сибирского отделения РАН на коллайдере ВЭПП-2000 получили мировой научный результат, усложняющий путь поисков "новой физики", способной изменить представления человечества об устройстве Вселенной, рассказал журналистам замдиректора по научной работе ИЯФ СО РАН Иван Логашенко.
Неожиданный для мирового сообщества и крайне значимый для физики частиц результат был получен на криогенном магнитном детекторе КМД-3 электрон-позитронного коллайдера ВЭПП-2000 в Институте ядерной физики. Он вносит существенный вклад в международный эксперимент Muon g-2.
"После нашего измерения видно, что большая разница, которая наблюдалась ранее между Стандартной моделью и измеренным значением аномального магнитного момента мюона, значительно уменьшается. Этот результат очень интересен, потому что в каком-то смысле разрешает 20-летнюю загадку", - сказал Логашенко.
Он отметил, что в ИЯФ СО РАН не понимают, почему результаты полученных измерений существенно отличаются от проведенных ранее экспериментов по измерению аномального магнитного момента мюона, но уверены в правильности полученного результата. Лучшим признанием работы, по его словам, станет его подтверждение в других мировых центрах физики элементарных частиц.
"Закрывает ли наш результат возможность того, что есть "новая физика"? Конечно, нет, потому что здесь вопрос точности. Чем тяжелее частицы, которые мы еще не открыли, тем меньший вклад они дают в аномальный магнитный момент мюона, поэтому наша разрешающая способность – до каких энергий мы увидим вклад гипотетических частиц, зависит от точности измерений. С той точностью, с которой мы измерили – да, закрывает. То есть мы можем сказать, что не может быть частиц легче такой-то массы, но частицы большой массы, которые мы с точностью наших измерений не видим, могут быть", - сказал ученый.
За последние 20 лет физики обнаружили множество свидетельств существования "новой физики" за пределами Стандартной модели поведения и взаимодействия между собой ряда элементарных частиц. Одним из возможных объяснений этого может стать существование неоткрытых ранее частиц или сил. Одной из самых известных аномалий такого рода стал необычный характер "намагниченности" мюона - элементарной частицы, имеющей те же свойства, что и электрон, но в 207 раз большую массу.
Масштабный эксперимент Muon g-2 посвящен измерению аномального магнитного момента мюона. Одна из главных задач эксперимента, который проводят специалисты Национальной ускорительной лаборатории им. Энрико Ферми (Фермилаб, США) является поиск "новой физики" - неизвестных частиц и их взаимодействий, не описываемых Стандартной моделью. Исследования, тесно связанные с этим экспериментом, ведутся в ИЯФ СО РАН с 1989 года.
Источник
ОТВЕТЫ (6)
|
Таф ( Практикант ) |
| 24 апр 2023 13:44:23 |
Цитата: Luddit от 24.04.2023 11:55:58
У физиков есть традиция, каждые 14 миллиардов лет строить и запускать коллайдер. (с)еть.
Журналисты все равно ничего в мюонах не понимают, будем надеяться ученые-физики хоть что-то понимают.
|
Хитрый_Лис ( Слушатель ) |
| 24 апр 2023 12:43:42 |
Результат закономерный и ничуть не удивительный, если откинуть модель базирующуюся на ТО и Большом взрыве, а взять за основу потоковую. В нее легко укладываются все противоречия начиная от т.н. красного смещения и заканчивая псевдоэлементарными квазистабильными частицами.
Но, это же придется всю физику за 100 с лишним лет переписывать\пересчитывать. Последствия - просто жесть. Никто на это не пойдет. Упираться будут до последнего.
Бог ними. Пока получается латать этот Тришкин кафтан, будут это делать.
Но, это же придется всю физику за 100 с лишним лет переписывать\пересчитывать. Последствия - просто жесть. Никто на это не пойдет. Упираться будут до последнего.
Бог ними. Пока получается латать этот Тришкин кафтан, будут это делать.
|
Kanonikos ( Слушатель ) |
| 24 апр 2023 17:13:47 |
А подробнее, о чем речь, где почитать? Навскидку интернет предлагает только "теорию потока", что явно не из этой оперы.
|
|
vx ( Слушатель ) |
| 25 апр 2023 21:11:07 |
Журналист -- это не профессия. Это диагноз.
Если чо, я не настоящий журналист, только сегодня смузи закусывал:
Измерения сечений e+ e- --> адроны, в частности, на ВЭПП-2000, не являются прямым измерением аномального магнитного момента мюона. Последний измеряется на накопительных кольцах, в которых циркулируют настоящие мюоны, спин которых прецессирует во внешнем магнитном поле (эксперименты BNL-821, FNAL g-2).
Измерения полного сечения e+ e- --> адроны позволяют по оптической теореме восстановить вклад адронов в поляризационный оператор фотона, который не вычисляется по теории возмущений (господа гус^Wрешеточники, молчать!).
Этот фотон с поляризационной вставкой излучается и сразу поглощается мюоном, рассеивающимся на внешнем магнитном поле: излучили виртуальный фотон, рассеялись на внешнем магнитном поле, поглотили обратно виртуальный фотон, который между этими двумя событиями успел на короткое время распасться на всякие частицы, цепляющиеся за фотон, и схлопнуться обратно в виртуалный фотон, который мюон подхватывает обратно.
Поэтому отношение магнитного момента мюона к его спину 1/2 зависит от того, на что может распасться и схлопнуться обратно фотон.
Распады и схлопывания на электроны, мюоны, тау-лептоны хорошо считаются по теории возмущений, так как электрический заряд достаточно маленький, чтобы учесть процессы следующего порядка по электрическому заряду, например: виртуальный фотон распался на e+e-, те обменялись еще одним фотоном и схлопнулись обратно в виртуальный фотон.
Но есть еще сильновзаимодействующие заряженные частицы -- кварки.
Они по дороге могут обменяться переносчиками сильного взаимодействия -- глюонами, для которых сильный заряд на характерных расстояниях порядка комптоновской длины мюона настолько большой, что ряд теории возмущений по сильному заряду не сходится (то есть вклад обмена двумя глюонами на таких расстояниях больше, чем обмен одним, а тремя и т.д. глюонами еще больше). Поэтому остается использовать оптическую теорему, по которой мнимая часть амплитуды "виртуальный фотон --> кварки/адроны --> схлопнулись обратно в виртуальный фотон" пропорциональна вероятности распада виртуального фотона во все доступные по фазовому объему адроны.
Последнее с точностью до множителя равно вероятности перехода (то есть сечению) е+е- --> виртуальный фотон --> адроны, непосредственно измеряемой на е+е- пучках, в частности, на ВЭПП-2000.
По мнимой части амплитуды при времени-подобных переданных импульсах (где амплитуда как ф-ция переданного импульса имеет разрез, соответствующий рождению реальных адронов, как на пучках е+е-), можно по теореме Коши восстановить амплитуду виртуальный фотон -- адроны -- виртуальный фотон при любом импульсе фотона.
И этот фотон пропускать между мюонными ногами, когда он рассеивается на внешнем магнитном поле.
Теперь сравниваем вот так вычисленный магнитный момент мюона с измеренным экспериментально в экспериментах типа FNAL g-2.
И видим, что между теоретической оценкой и измерением есть статистически значимая разница. По отношению к величине только адронного вклада в магнитный момент мюона это на уровне ~2%, но выходит за теоретические и экспериментальные ошибки на уровне ~4-5 стандартных отклонений.
Или мюон что-то умеет излучать/поглощать, кроме известных частиц, или мы неправильно оценили амплитуду с излучением виртуального фотона, который по дороге распался на адроны, схлопнулся обратно в фотон, который мюон подхватил обратно.
Измерение КМД-3 сечения е+е- --> виртуальный фотон --> pi+pi- именно про последнее.
Журналистам лучше жевать, чем говорить, да.
P.S. Мудацкий язык разметки.
'-->' обозначает стрелку вправо.
Как его заставить нарисовать эту стрелку, не знаю.
Предупреждение от модератора gvf:
к чему этот текст в политическом разделе?
Если чо, я не настоящий журналист, только сегодня смузи закусывал:
Измерения сечений e+ e- --> адроны, в частности, на ВЭПП-2000, не являются прямым измерением аномального магнитного момента мюона. Последний измеряется на накопительных кольцах, в которых циркулируют настоящие мюоны, спин которых прецессирует во внешнем магнитном поле (эксперименты BNL-821, FNAL g-2).
Измерения полного сечения e+ e- --> адроны позволяют по оптической теореме восстановить вклад адронов в поляризационный оператор фотона, который не вычисляется по теории возмущений (господа гус^Wрешеточники, молчать!).
Этот фотон с поляризационной вставкой излучается и сразу поглощается мюоном, рассеивающимся на внешнем магнитном поле: излучили виртуальный фотон, рассеялись на внешнем магнитном поле, поглотили обратно виртуальный фотон, который между этими двумя событиями успел на короткое время распасться на всякие частицы, цепляющиеся за фотон, и схлопнуться обратно в виртуалный фотон, который мюон подхватывает обратно.
Поэтому отношение магнитного момента мюона к его спину 1/2 зависит от того, на что может распасться и схлопнуться обратно фотон.
Распады и схлопывания на электроны, мюоны, тау-лептоны хорошо считаются по теории возмущений, так как электрический заряд достаточно маленький, чтобы учесть процессы следующего порядка по электрическому заряду, например: виртуальный фотон распался на e+e-, те обменялись еще одним фотоном и схлопнулись обратно в виртуальный фотон.
Но есть еще сильновзаимодействующие заряженные частицы -- кварки.
Они по дороге могут обменяться переносчиками сильного взаимодействия -- глюонами, для которых сильный заряд на характерных расстояниях порядка комптоновской длины мюона настолько большой, что ряд теории возмущений по сильному заряду не сходится (то есть вклад обмена двумя глюонами на таких расстояниях больше, чем обмен одним, а тремя и т.д. глюонами еще больше). Поэтому остается использовать оптическую теорему, по которой мнимая часть амплитуды "виртуальный фотон --> кварки/адроны --> схлопнулись обратно в виртуальный фотон" пропорциональна вероятности распада виртуального фотона во все доступные по фазовому объему адроны.
Последнее с точностью до множителя равно вероятности перехода (то есть сечению) е+е- --> виртуальный фотон --> адроны, непосредственно измеряемой на е+е- пучках, в частности, на ВЭПП-2000.
По мнимой части амплитуды при времени-подобных переданных импульсах (где амплитуда как ф-ция переданного импульса имеет разрез, соответствующий рождению реальных адронов, как на пучках е+е-), можно по теореме Коши восстановить амплитуду виртуальный фотон -- адроны -- виртуальный фотон при любом импульсе фотона.
И этот фотон пропускать между мюонными ногами, когда он рассеивается на внешнем магнитном поле.
Теперь сравниваем вот так вычисленный магнитный момент мюона с измеренным экспериментально в экспериментах типа FNAL g-2.
И видим, что между теоретической оценкой и измерением есть статистически значимая разница. По отношению к величине только адронного вклада в магнитный момент мюона это на уровне ~2%, но выходит за теоретические и экспериментальные ошибки на уровне ~4-5 стандартных отклонений.
Или мюон что-то умеет излучать/поглощать, кроме известных частиц, или мы неправильно оценили амплитуду с излучением виртуального фотона, который по дороге распался на адроны, схлопнулся обратно в фотон, который мюон подхватил обратно.
Измерение КМД-3 сечения е+е- --> виртуальный фотон --> pi+pi- именно про последнее.
Журналистам лучше жевать, чем говорить, да.
P.S. Мудацкий язык разметки.
'-->' обозначает стрелку вправо.
Как его заставить нарисовать эту стрелку, не знаю.
X
25 апр 2023 21:23Предупреждение от модератора gvf:
к чему этот текст в политическом разделе?
|
|
vx ( Слушатель ) |
| 25 апр 2023 21:41:05 |
Цитата
Предупреждение от модератора gvf:
к чему этот текст в политическом разделе?
Таки к исходному безграмотному сообщению? Или таки нет?
Речь идет о конкретных вещах.
Перенесите в "как оно тикает", например.