Форум Протвино


Яндекс.Метрика

Написать Админу: protvino-forum@mail.ru
 
Вернуться   Форум города Протвино > Протвино - город > Наука
Регистрация Справка Пользователи Календарь Поиск Сообщения за день Все разделы прочитаны

Наука О науке в городе и за его пределами

Ответ
 
Опции темы Опции просмотра
  #1  
Старый 29.04.2021, 13:49
x2v0 x2v0 на форуме
Новичок
 
Регистрация: 02.02.2020
Сообщения: 23
Вес репутации: 0
x2v0 . Такую репутацию нельзя пошатнуть x2v0 . Такую репутацию нельзя пошатнуть x2v0 . Такую репутацию нельзя пошатнуть x2v0 . Такую репутацию нельзя пошатнуть x2v0 . Такую репутацию нельзя пошатнуть x2v0 . Такую репутацию нельзя пошатнуть x2v0 . Такую репутацию нельзя пошатнуть x2v0 . Такую репутацию нельзя пошатнуть x2v0 . Такую репутацию нельзя пошатнуть x2v0 . Такую репутацию нельзя пошатнуть x2v0 . Такую репутацию нельзя пошатнуть
одностатейный эксперимент

"Настоящая Физика" всегда живёт в "заколдованных диких лесах".
Когда выловили Бизона Хиггинса или был обнаружен Верховный Кварк - это никого не удивило,
потому что они оказались в тех местах, где им и положено было быть.
"Эта Физика" давно превратилась скучнейшее занятие,
когда все "охотники" затаились в заранее прикормленных местах поджидая лёгкую добычу, которая сама бежит в руки.
После убиения "дичи", тут же заранее приготовленный Нобелевский Банкет и раздача пряников.



Гораздо более интересная, совершенно другая история произошла с экспериментом «Muon g-2» ...

Когда-то я обозвaл g-2 "одностатейный эксперимент"
В БНЛ (Brookheaven Lab) у меня был американский приятель (вместе резались в футбол вместо обеда),
который писал кандидатскую на этом эксперименте.
Когда я его спросил — "сколько у тебя публикаций?", его ответ меня тогда шокировал — "ни одной".
Дело в том, что вся эта многомиллионная "авантюра" затевалась ради получения
одного единственного числа — g-фактора и одной единственной публикации.
Я не знаю сколько публикаций в диссертации у него в итоге оказалось, но "доктора" он получил.

Недавно Фермилабе были объявлены горячо ожидаемые результаты первого запуска эксперимента с мюоном g-2.
После почти восьми лет работ по восстановлению Брукхейвенского эксперимента в Фермилабе
и анализа его первых данных, аномальный магнитный момент мюона был измерен и составил 116 592 040(54)Ч10^-11 .
Результат согласуется с измерением Брукхейвена и на 3,3σ больше,
чем предсказание Стандартной Модели: 116591810 (43) Ч 10^-11.
В сочетании с результатом Брукхейвена среднемировое значение
аномального магнитного момента мюона составляет 116 592 061 (41) Ч 10^-11,
что соответствует отклонению от Стандартной Модели на 4,2σ.

https://cerncourier.com/a/fermilab-s...sjBO_qL-hRQkBY



Ниже приведён перевод статьи опубликованный сегодня на "швабре"

https://habr.com/ru/company/skillfactory/blog/554432/

"Революционный эксперимент и новая физика"

Стандартная модель физики — это безобразная, уродливая теория.
Казалось бы, окончательная теория Вселенной должна быть упорядоченной, простой и красивой,
но вместо этого Стандартная модель имеет 36 кварков и антикварков,
23 регулируемых параметра и 3 отдельных поколения частиц.
Это неудобная и далеко не простая теория. И всё же, какой бы неприглядной она ни была,
она проходила испытание за испытанием в течение последних 50 лет.
Стандартная модель — одна из наиболее хорошо проверенных теорий физики, предсказывающая существование частиц,
таких как бозон Хиггса, и за неё было получено более 50 Нобелевских премий.

Масса недавно обнаруженных частиц находится в пределах 1 % от значения, предсказанного моделью.
Так что же происходит, когда самая успешная теория физики начинает трещать по швам?
И почему это повод для празднования, а не беспокойства?



Чтобы понять, что произошло во время ставшего знаменитым эксперимента «Мюон g-2» в начале этого месяца,
необходимо понять один важный аспект, касающийся частиц — частицы несут электрический заряд.
Благодаря электрическому заряду они также обладают магнитными свойствами.
Движущаяся частица порождает магнитное поле, например, когда вращается вокруг своей оси или
когда движется вокруг другой заряженной частицы. Частица не вращается так, как мы представляем
себе вращение Земли вокруг своей оси, вместо этого она ведёт себя так, как будто имеет угловой
момент — свойство, которое мы называем квантовым спином.
При движении частица порождает магнитный момент.

Когда физики впервые проанализировали магнитный момент элементарных частиц, они обнаружили,
что электрон вращается в магнитных полях в два раза быстрее, чем предсказывалось.
«g-фактор» означает «гиромагнитное отношение», или отношение, связывающее магнитный и угловой моменты
одной частицы. Ожидалось, что для электрона g-фактор равен 1, на самом деле он оказался ближе к 2.
Электроны и мюоны почти идентичны. Их единственная отличительная черта:
мюон тяжелее электрона и распадается немного по-другому.
Поэтому ожидалось, что g-фактор мюона будет точно равен 2.
Ни одно из предсказаний не было точным.
Ни у электрона, ни у мюона g-фактор не равен 2.

Позже было установлено, что g-фактор электрона равен 2,002319304.
Дополнительные разряды возникают из-за того, что во время движения электрон временно испускает, а затем поглощает фотон.
На самом деле возможно любое количество превращений: электрон может испустить 2 фотона,
или испущенный фотон может превратиться в пару из позитрона и электрона и так далее, и тому подобное.
Эти небольшие преобразования суммарно влияют на магнитные свойства частицы
и приводят к тому, что g-фактор лишь незначительно превышает ожидаемое значение 2.

С мюоном почти то же самое. На его магнитный момент влияет спонтанное появление различных частиц.
Кроме этого, поскольку мюон в 207 раз тяжелее электрона, вероятность воздействия на него
тяжёлых частиц в 43 000 (≈207І) раз выше. Более тяжёлые частицы означают более сильное изменение g-фактора.



Испускание и поглощение фотона мюоном — наиболее распространённая возможность.
Существует также вероятность временного превращения фотона
в адрон и антиадрон, как показано в нижней половине




Так что же такое g-фактор мюона? Каков его магнитный момент? В этом и заключаются вопросы,
на которых зиждется эта проблема. Теоретические значения магнитного момента мюона не
согласуются с экспериментальными.
И, поскольку экспериментальные значения не согласуются с
теми, что предлагаются Стандартной моделью, это поставило Стандартную модель под сомнение и
открыло путь для совершенно новой теории физики.

В начале апреля в Фермилабе (штат Иллинойс) были проведены самые точные измерения магнитного
момента мюона. Значение оказалось равным 2,00116592040 с неопределённостью в последних 2 цифрах ±54.
Этот результат соответствует значению, измеренному в эксперименте E821 в Брукхейвене
десятилетиями ранее. И оба они не согласуются с предсказаниями Стандартной модели. Таким
образом, экспериментальное значение магнитного момента мюона на 2,5 части на миллиард больше
значения, предсказанного Стандартной моделью (модель предсказывает 2,0011659182). Кому-то это
несоответствие может показаться незначительным и смехотворным, но то, что кажется ничем для
непрофессионалов, для физиков — целый океан различий.

Такой огромной разницы между теорией и экспериментом не должно было существовать с самого начала.

На этой диаграмме показана разница между значением, предсказанным Стандартной моделью,
и значением, полученным в экспериментах Фермилаба и в Брукхейвене


В настоящее время результат эксперимента Muon g-2 находится на уровне 4,2 сигмы.
Измерение сигмы помогает нам выделить значительные результаты из незначительных. Чтобы претендовать на
открытие, эксперимент должен достичь уровня 5 сигм. В этот момент вероятность статистической
ошибки будет равна лишь 1 из 3,5 миллиона. 4,2 сигмы — это высокое захватывающее достижение,
но это не уровень 5 сигм.

Это означает, что, хотя, возможно, Стандартная модель ступила на зыбкую почву, сегодня она устояла.
Между тем не обошлось без осторожного скептицизма со стороны некоторых учёных в
отношении результатов эксперимента «Muon g-2».

Расчёт, проведённый тремя теоретиками и опубликованный в тот же день, что и результаты
Фермилаба, оспаривает важность измерений. Их расчёт, выполненный с помощью
суперкомпьютеров, предсказывает гораздо большее значение магнитного момента мюона. Это ознает,
что экспериментальное значение не отклоняется от теоретического. Это также означало бы,
что аномалия, за которую новая физика цеплялась десятилетиями, внезапно исчезнет.

Но этот расчёт не был воспроизведён другими исследовательскими группами и не является надёжным.
По этой причине учёные должны оставаться объективными, но всё же правомерно взволнованными,
чтобы видеть то, что может быть первым примером развития Стандартной модели.

Итак, какая «новая физика» может ожидать нас после подтверждения результатов эксперимента «Muon g-2»?


По крайней мере это может указывать на существование новых частиц, которые каким-то образом
ускользают от наших инструментов наблюдения. Возможно, их слишком тяжело обнаружить даже с
помощью наших самых мощных коллайдеров частиц, что делает их кандидатами на раскрытие тайны тёмной материи.
Взаимодействие этих частиц с мюоном, возможно, вызывает расхождение в значении
его магнитного момента. Некоторые учёные предположили существование новой симметрии,
управляющей этими ещё неизвестными частицами. Эта симметрия может быть суперсимметрией —
той самой, на которую опирается теория суперструн.

Эксперимент уже был выполнен три раза и в настоящее время выполняется в четвёртый раз.
Объединённый анализ первых трёх прогонов будет выпущен примерно через год с целью уменьшить
любую статистическую неопределённость вдвое. Если новые результаты, которые опубликуют в 2022 году,
также разойдутся с теоретическими значениями и дополнительно подтвердят результаты
эксперимента «Muon g-2» этого года, есть хороший шанс, что уровень 5 сигм будет достигнут.
То есть весьма вероятно, что нас ожидает одно из самых захватывающих открытий, когда-либо случавшихся
в области физики элементарных частиц.

Мы снова задаём исходный вопрос: почему нарушение Стандартной модели — это хорошо?
Потому что мы всегда знали, что должно быть что-то лучше. Сама по себе Стандартная модель может быть
эффективной и убедительной, но она неэлегантна и во многих отношениях не годится на роль
окончательной теории физики нашей Вселенной. Возможно, нам показали путь к чему-то лучшему,
даже если это означает, что придётся оставить позади то, что мы любим.

Последний раз редактировалось x2v0, 01.05.2021 в 08:24.
Ответить с цитированием
Ответ


Здесь присутствуют: 1 (пользователей - 0 , гостей - 1)
 
Опции темы
Опции просмотра

Ваши права в разделе
Вы не можете создавать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете прикреплять файлы
Вы не можете редактировать сообщения

BB коды Вкл.
Смайлы Вкл.
[IMG] код Вкл.
HTML код Выкл.
Быстрый переход

Праздники сегодня

 

Реклама на форуме

Помочь форуму:

https://yoomoney.ru/to/4100154088247  

 

 
Часовой пояс GMT +3, время: 11:09.


vBulletin v3.6.2, Copyright ©2000-2021, Jelsoft Enterprises Ltd.
Русский перевод: zCarot, Vovan & Co
Администрация форума не несет ответственности за содержание сообщений на форуме.