Ученые стоят на пороге открытия пятой фундаментальной силы природы

Это будет совершенно новая физика - за пределами всего, что мы знаем и когда-либо знали.

 Исследователи стоят на пороге обнаружения доказательств существования пятой фундаментальной силы.

 Насколько нам известно, на самом базовом уровне Вселенная состоит из фундаментальных частиц и управляется четырьмя фундаментальными силами. Стандартная модель объясняет эти фундаментальные частицы и три из четырех сил.

 Если удастся доказать существование этой силы, это будет совершенно новая физика, выходящая за рамки Стандартной модели.

В ходе принципиально нового эксперимента, проведенного командой из исследовательского центра Fermilab, ученые обнаружили результат, который потенциально может перевернуть наше понимание физики частиц. Эксперимент, известный как Muon g-2, не только повторил предыдущие результаты, но и сделал это с вдвое большей точностью, что привело к удивительному выводу о возможном существовании пятой фундаментальной силы, которая противоречит самим основам Стандартной модели.

Стандартная модель является краеугольным камнем современной физики и представляет собой всеобъемлющую основу для понимания фундаментальных частиц и сил, управляющих нашей Вселенной. Она включает в себя электромагнетизм, мощные и слабые ядерные силы, а также гравитацию (хотя гравитация остается отдельной частью модели). На протяжении десятилетий Стандартная модель успешно объясняла многочисленные научные явления, но по мере того, как расширяются масштабы научных исследований в более сложных областях физики, становятся очевидными ее ограничения.

Хотя Стандартная модель доказала свою полезность во многих областях, она не справляется с такими загадочными явлениями, как темная материя, хитросплетения черных дыр и работа квантовой механики. По мере того как ученые углубляются в эти тайны, они обнаруживают дыры в модели, выявляя ее неполноту, а не делая ее устаревшей.

Эксперимент Muon g-2, который проводился много лет был разработан для тщательного измерения магнитного момента мюона. Магнитный момент - это крошечный магнетизм, проявляемый частицей и влияющий на ее поведение в магнитном поле. Мюоны, похожие на более крупных родственников электронов, были пропущены через сверхпроводящее магнитное накопительное кольцо почти со скоростью света. Внутри этого кольца детекторы зафиксировали точные измерения магнитных моментов мюонов, что позволило сравнить их с предсказаниями Стандартной модели.

К своему изумлению, ученые обнаружили резкое расхождение между экспериментальными результатами и предсказаниями модели. Хотя в ходе эксперимента еще предстоит выяснить причины этого несоответствия, ясно одно - нам не хватает важнейшей части головоломки. Тот факт, что предсказания и реальность дают несовпадающие результаты, свидетельствует о недостатках самой Стандартной модели.

Это революционное открытие заставило научное сообщество бурлить от восторга и волнения. Доктор Джули Уитмор, физик, работающий в Фермилабе, отмечает: "Эксперимент с мюоном g-2 бросает вызов нашему нынешнему пониманию физики частиц и открывает мир возможностей. Он предполагает, что, возможно, существует совершенно новая фундаментальная сила, ожидающая своего открытия, которая может произвести революцию в нашем понимании Вселенной".

Хотя для точной расшифровки природы этой загадочной силы необходимы дальнейшие исследования, ученые воодушевлены перспективой разгадать секреты, которые лежат за пределами Стандартной модели.