L’étrange oscillation des particules subatomiques pourrait bien transgresser les règles de la physique

L’anneau Muon g-2 se trouve dans son hall de détection au milieu de racks électroniques, de la ligne de faisceau de muons et d’autres appareils. Cette expérience fonctionne à moins 450 degrés Fahrenheit et expérimente la précession (ou l’oscillation) des muons lorsqu’ils passent à travers le champ magnétique.

Laboratoire National des Accélérateurs Fermi

Lorsque vous allumez le Massive Hadron Collider et utilisez sa puissance électrique mondialement suprême pour démolir quelques particules communes les unes avec les autres, non seulement vous pouvez créer un moteur de collision époustouflant de 13 téraélectronvolts, vous pouvez également localiser ce que vous avez. a fabriqué une particule subatomique dont l’oscillation étrange peut éventuellement diviser entièrement la législation de la physique.

On l’appelle vraiment un muon. Et mercredi, des chercheurs du Fermi Nationwide Accelerator Laboratory ont envoyé des ondes de choc dans l’environnement de la physique des particules lorsqu’ils ont localisé ce petit grain d’existence quantique curieuse qui pourrait illuminer la matière même de l’univers d’une manière que nous n’avons pas remarquée étant donné que le découverte du boson de Higgs il y a presque dix ans.

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À 207 instances plus grandes que les électrons, les muons semblables à des aimants se désintègrent radioactivement en 2,2 millionièmes d’un suivant, ce qui en fait des candidats peu probables pour une découverte de la physique explosive, selon un récit richement rapporté du New York Times mercredi. Dans le produit commun de la physique des particules, qui explique comment les particules élémentaires de l’univers interagissent, nous avons des calculs assez rigoureux sur la façon dont les muons doivent se transférer.

Mais tout au long des expériences au laboratoire Fermi, les chercheurs ont observé les muons vaciller étrangement. Si étrangement que les oscillations défient régulièrement les mesures les plus hyper uniques au monde et vont vers la conception typique. Ils semblent être affectés par ce que les physiciens disent être des forces extérieures à la maison de ces personnes actuellement reconnues.

“Cette quantité que nous mesurons démontre les interactions du muon avec toutes les autres choses de l’univers”, a déclaré Renee Fatemi, physicienne à l’Université du Kentucky, lors d’un lancement. “C’est une preuve solide que le muon est sensible à une chose qui n’est pas dans notre idée idéale.”

En physique quantique, une idée veut que les particules puissent instantanément apparaître et avoir un impact sur une marchandise avec laquelle elles interagissent juste avant de disparaître à nouveau. Les scientifiques travaillant sur les muons disent que les petites variantes dans les oscillations des muons peuvent être attribuées à l’effet d’un hôte potentiel de ces « particules virtuelles ».

Si les résultats sont conformes aux traces d’expériences comparables en 2013 et 2018, les effets les plus récents impliquent néanmoins un contrôle supplémentaire. Les chercheurs notent que les chances que le vacillement du muon reste un hasard statistique sont d’environ un sur 40 000 – ce qui, en communication scientifique, équivaut à un niveau de confiance de “4.1 sigma”. Les physiciens ne sont généralement pas satisfaits jusqu’à ce que le stade de l’assurance atteigne finalement 5 sigma.

En attendant, néanmoins, vous pouvez en savoir beaucoup plus sur les muons époustouflants en examinant la vidéo explicative en ligne du Fermilab, agréable pour les gens ordinaires.

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