Nowe eksperymenty z mionami

Nowe eksperymenty z mionami: miony to cząstki, dzięki którym mamy dowód, że istnieją takie formy energii i materii, jakich jeszcze nauka nie poznała. Zaczynamy dochodzić do wniosku, że sposób, w jaki zachowują się miony, przeczy znanym nam do tej pory zasadom fizyki. Naukowcem, który pracował nad tym przez dużą część swojej kariery, jest Chris Polly. Pracuje on dla Narodowego Laboratorium Akceleratorów Fermiego (w skrócie: Fermilab) w mieście Batawii w Stanach Zjednoczonych (stan Illinos). Według niego ostatnie odkrycia są tak przełomowe, że można porównać z lądowaniem na marsie. Czy to przesada?

Co wiemy o mionach?

Odbyła się ostatnio konferencja prasowa, na której ogłoszony wyniki tego eksperymenty. Badania te noszą nazwę „Muon g-2″, a zaczęły się 2018 r. i ich celem stały się pomiary mionów. Cząsteczki te można określić jako cięższe rodzeństwo elektronów. Samo ich odkrycie nie jest niczym nowym, gdyż miało miejsce już w latach trzydziestych ubiegłego wieku. Tak samo jak elektrony, charakteryzują się one ujemnym ładunkiem elektrycznym oraz posiadają kwantową właściwość znaną jako spin. Sprawia ona, że te cząsteczki kręcą się jak malutkie bączki, kiedy znajdują się akurat w polu magnetycznym.

Miony kontra pole magnetyczne

Zasada jest taka, że prędkość kręcenia się mionu jest wprost proporcjonalna do siły pola magnetycznego. Badania dotyczącego tego kręcenia przeprowadzono już 20 lat temu. W Narodowym Laboratorium Brookhaven w Nowym Jorku udało się wykazać, że miony kręcą się nieco szybciej, niż to zakłada Model Standardowy. Najnowsze wyniki eksperymentu „Muon g-2″ potwierdzają to, co udało się odkryć w 2001 roku.

Miony vs standardy fizyki cząsteczek elementarnych

Ścisłe standardy fizyki cząsteczek elementarnych nie dają podstawy, aby wyniki tych badań nazwać odkryciem. Będzie to możliwe dopiero wtedy, kiedy uda się osiągnąć statystyczną pewność pięciu sigma. Oznacza to szansę 1 na 3,5 mln., rozbieżność między obserwacją a teorią była spowodowana przez przypadkową fluktuację.

To zaskakujące, że kiedy już nam się wydaje, że wiemy wszystko o otaczającym nas świecie, nagle pojawiają się zupełnie nowe odkrycia, które zmieniają nasze postrzeganie. Wkrótce może się okazać, że całą nauka, którą przyjmowaliśmy za pewnik, była bardzo niedokładna względem stanu faktycznego. Tak przecież było z odkryciem, że ziemia nie jest płaska. Choć to akurat miała miejsce dawno temu. Mimo że często przypisuje się to Kopernikowi, tak naprawdę już niektórzy starożytni zakładali kulistość ziemi, czego potwierdzenie znajdowali w swoich badaniach astronomicznych.