RAPORT

KORONAWIRUS: MAPY, STATYSTYKI, PORADY

Cząstka, która nie mieści się w ramach fizyki

Spin mionu pod wpływem pola magnetycznego jest inny niż powinien (fot. Fermilab)
Spin mionu pod wpływem pola magnetycznego jest inny niż powinien (fot. Fermilab)

Dziwne zachowanie cząstki elementarnej zwanej mionem może sugerować istnienie egzotycznych cząstek i sił wykraczających poza Model standardowy fizyki cząstek elementarnych. Wcześniej naukowcy mieli wskazówki na temat tej anomalii, ale nowe dowody zwiększają prawdopodobieństwo, że zaskakująca teza jest prawdziwa – informuje magazyn „New Scientist”.

Na Marsie zarejestrowano kolejne trzęsienia ziemi

Lądownik NASA InSight zarejestrował na Marsie nowe trzęsienia ziemi. Do tej pory zarejestrowano ponad 500 takich zdarzeń.

zobacz więcej

Miony to nietrwałe cząstki elementarne należące do leptonów, odkryte przez Carla Davida Andersona w 1937 roku jako składnik wtórnego promieniowania kosmicznego. Mają swoje ładunki elektryczne, więc kiedy zostaną umieszczone w polu magnetycznym, zaczynają się obracać. Fizycy mogą zmierzyć częstotliwość spinu dzięki zjawisku precesji.

Częstotliwość, z jaką mion obraca się pod wpływem pola magnetycznego, jest określona przez jego interakcje z innymi cząstkami i siłami, reprezentowanymi przez liczbę zwaną współczynnikiem g. Dzięki modelowi standardowemu fizycy mogą z niezwykłą precyzją przewidzieć, ile powinna wynosić ta liczba.

Co ciekawe, wyniki eksperymentów przeprowadzonych w 2006 roku w Brookhaven National Laboratory w Nowym Jorku zaczęły odbiegać od tych teoretycznych przewidywań. Miony wirowały szybciej niż powinny. Ostatnie eksperymenty przeprowadzone w laboratorium Fermilab w amerykańskim stanie Illinois potwierdziły wcześniejsze wyniki i sugestie, że miony wymykają się znanym nam ramom fizyki.

– Mogliśmy popełnić błąd w Brookhaven, ale wtedy eksperyment w Fermilab, który ma znacznie bardziej wyrafinowaną aparaturę, mógł uzyskać inną odpowiedź, ale tak się nie stało – mówi William Morse z Brookhaven.

Naukowcy stworzyli „słoneczne paliwo termiczne”

Zespół naukowców z Politechniki Chalmers w Szwecji opracował „słoneczne paliwo termiczne” – specjalny rodzaj paliwa, który jest w stanie...

zobacz więcej

Cząstki wirtualne


Ocenia się, że anomalia prawdopodobnie wynika ze zjawiska mechaniki kwantowej zwanego cząstkami wirtualnymi. Są to pary składające się z jednej cząstki i jej antycząstki, które powstają w wyniku fluktuacji kwantowych, zanim ponownie znikną chwilę później. Chociaż istnieją przez ekstremalnie krótki czas, mogą wpływać na zachowanie prawdziwych cząstek, takich jak miony.

Ponieważ te wirtualne pary są losowe i pochodzą z samej czasoprzestrzeni, mogą to być cząstki dowolnego typu. Niektóre z nich mogą być dobrze nam znane jak elektron i jego antycząstka, czyli pozyton, ale niektóre mogą być czymś bardziej egzotycznym. – Nie tylko znane cząstki pojawiają się i znikają, ale także te, które nie zostały jeszcze odkryte – tłumaczy Joe Price z Uniwersytetu w Liverpoolu, członek zespołu Fermilab.

Modele, których używamy do przewidywania współczynnika g mionu, obejmują jednak tylko efekty oczekiwane od znanych cząstek wirtualnych. Wyniki eksperymentów sprzeczne z tymi modelami sugerują możliwość istnienia innych cząstek poza modelem standardowym i dziwnych sił, które nimi rządzą. Wyniki eksperymentu przeprowadzonego przez Fermilab zbiegają się w czasie z badaniem przeprowadzonym w Wielkim Zderzaczu Hadronów w CERN. Fizycy odkryli coś dziwnego w sposobie rozpadu mionów. Niewykluczone, że te zjawiska są ze sobą powiązane. – Może to ta sama fizyka z innego punktu widzenia, a może to inna fizyka – komentuje Price.

źródło:
Zobacz więcej