Το πείραμα Muon g-2 μελετά μια ιδιότητα του μιονίου που αναφέρεται ως ανώμαλη μαγνητική ροπή. Τι είναι τα μιόνια; Είναι υποατομικά σωματίδια που κατά κάποιο τρόπο, μοιάζουν με το ηλεκτρόνιο. Ο ουρανός ‘βρέχει’ συνεχώς μιόνια εξαιτίας των κοσμικών ακτίνων. Τα μελετάμε ακόμα γιατί επιφυλάσσουν εκπλήξεις στη συμπεριφορά τους.

Το Καθιερωμένο Πρότυπο της σωματιδιακής φυσικής είναι η πιο καλά δοκιμασμένη και επιτυχημένη φυσική θεωρία όλων των εποχών, με την θεωρία να ταιριάζει άψογα με όλα πειράματα που έχουν πραγματοποιηθεί μέχρι σήμερα. Αλλά όταν επρόκειτο για μια συγκεκριμένη μέτρηση, της μαγνητικής ροπής του μιονίου, φάνηκε να υπάρχει μια αναντιστοιχία, η οποία οδήγησε σε ένα πείραμα ακριβείας και στην εφαρμογή νέων θεωρητικών μεθόδων. 

Στην περίπτωση της μαγνητικής ροπής του μιονίου, που συχνά είναι γνωστή ως «g -2» στους κύκλους των φυσικών, μια μακροχρόνια διαφωνία μεταξύ θεωρίας και πειράματος απείλησε να καταρρίψει το Καθιερωμένο Πρότυπο. Στα πειράματα που διεξήχθησαν όλα αυτά τα χρόνια, ανακαλύψαμε ότι είναι ελαφρώς διαφορετικό από το δύο, γι’ αυτό και ονομάζεται g-2. Έτσι, η μαγνητική ανωμαλία των μιονίων ήταν στην πραγματικότητα ένας αριθμός που οι θεωρητικοί περίμεναν για πολύ καιρό (διαβάστε σχετικά: Τα μιόνια εξακολουθούν να μπερδεύουν τους φυσικούς)

Το τρίτο και τελευταίο αποτέλεσμα του πειράματος Muon g-2, βασισμένο στα δεδομένα των τελευταίων τριών ετών, συμφωνεί απόλυτα με προηγούμενα αποτελέσματα, ενισχύοντας περαιτέρω τον συνολικό πειραματικό μέσο όρο. Το τελικό αποτέλεσμα συμφωνεί με τα δημοσιευμένα αποτελέσματα από το 2021 και το 2023, αλλά με πολύ καλύτερη ακρίβεια 127 μερών ανά δισεκατομμύριο, ξεπερνώντας τον αρχικό στόχο του πειραματικού σχεδιασμού των 140 μερών ανά δισεκατομμύριο. Πρόκειται για ένα τεράστιο επίτευγμα ακρίβειας και θα παραμείνει η πιο ακριβής μέτρηση της μαγνητικής ανωμαλίας των μιονίων στον κόσμο για πολλά χρόνια ακόμα. Παρά τις πρόσφατες προκλήσεις με τις θεωρητικές προβλέψεις που μειώνουν τα στοιχεία νέας φυσικής από το μιόνιο g-2, αυτό το αποτέλεσμα παρέχει ένα αυστηρό σημείο αναφοράς για τις προτεινόμενες επεκτάσεις του Καθιερωμένου Μοντέλου της σωματιδιακής φυσικής.

Ο αρχικός θεωρητικός υπολογισμός (σύμφωνα με το Καθιερωμένο Πρότυπο) απέκλινε επικίνδυνα από τα πειραματικά αποτελέσματα, και οι φυσικοί έβλεπαν τις πρώτες ρωγμές στην επικρατούσα θεωρία των στοιχειωδών σωματιδίων. Όμως προέκυψε μια νέα θεωρητική πρόβλεψη βασισμένη σε μια διαφορετική τεχνική που βασίζεται σε μεγάλο βαθμό στην υπολογιστική ισχύ. Η νέα θεωρητική τιμή ήταν πιο κοντά στην πειραματική μέτρηση, μειώνοντας την απόκλιση. Πλέον, φαίνεται πως η σκόνη έχει καταλαγιάσει και ότι η ανωμαλία δεν υπάρχει πια.

Διαβάστε περισσότερα:
1. Anomaly no more! “Muon g-2” puzzle resolved at last – https://bigthink.com/starts-with-a-bang/anomaly-muon-g-2-puzzle/
2. Muon g-2 announces most precise measurement of the magnetic anomaly of the muon – https://news.fnal.gov/2025/06/muon-g-2-most-precise-measurement-of-muon-magnetic-anomaly/

Κατηγορίες:ΣΤΟΙΧΕΙΩΔΗ ΣΩΜΑΤΙΑ

Ετικέτες: ΜΙΟΝΙΟ, PHYSICS