从粒子研究中发现可能会破坏已知的物理定律

证据正在安装中，微小的解封粒子似乎违背了已知的物理定律，科学家在周三宣布，一个发现，这将在我们对宇宙的理解中开辟一个巨大和诱人的洞穴。

物理学家所说的结果表明，对宇宙的性质和尚未知道科学的性质和演变至关重要的形式和能量。他们说，新的工作可能最终导致比2012年的Higgs玻色子的预示发现更戏剧性地突破，这是一种粒子，它是弥撒的其他颗粒的粒子。

“这是我们的火星流动站着陆时刻，”费米国家加速器实验室的物理学家克里斯·波利斯（Chris）说，或者在Batavia，生病，生病了。，在那里进行了研究。他一直在努力为他的大部分职业生涯。

Polly博士是来自35个机构和七个国家的国际团队的一部分，以及在Fermilab经营实验的七个国家，涉及Murs，亚非颗粒，类似于电子，但远远较重。根据精确的理论预测，μONs通过强烈的磁场射击，它们并没有按预期的方式表现得相反。

“我们衡量的数量反映了穆恩与宇宙中其他一切的互动，”肯塔基大学的物理学家蕾妮Fatemi说。 “这是强有力的证据表明，穆森对不是最好的理论的东西敏感。”

结果同意在2001年布鲁克海文国家实验室的类似实验，从那时起就戏弄了物理学家。

“经过20年的人想知道来自布鲁克海文的这个神秘，这里的任何新闻的标题是我们确认了布鲁克海文实验结果，”波莉博士在周三在新闻发布会上表示。

他指出了一个图表，在穆斯行为的理论预测和Fermilab的新发现之间显示了白色空间的图表。 “我们可以以相当高的信心说，必须有一些促成这种空间的东西，”他说。 “怪物可能在那里潜伏着？”

研究人员在周三在虚拟研讨会和新闻发布会中宣布了从实验的第一次调查结果。结果也在提交给物理审查信件，物理审查A，物理评审和物理审查加速器和梁的一组论文中发表。

“今天是一个非凡的日子，长期不仅待了我们，而是由整个国际物理社区，”意大利国家核物理学研究所的合作和物理学家的发言人Graziano Venanzoni“在法尔布发布的一份声明中表示。

科学家们报道，该科学家们报道，测量有40,000人在40,000人中有一个机会，称为“4.2 sigma”的统计状况。这仍然缺乏金标准 - “5西格玛”或百万分之一的三个部分 - 需要通过物理标准索取官方发现。有希望的信号在科学中一直消失，但更多的数据正在进行学习的方式。星期三的结果仅占番石能实验预计未来几年的总数据的6％。

额外数据可以为科学家们渴望建立下一代昂贵的粒子加速器的重大推动。

几十年来，物理学家依赖于一个称为标准模型的理论的数学奇迹，这成功地解释了Cern的大型强子撞机等地方的高能粒子实验结果。但该模型对未解决的宇宙的深入问题，大多数物理学家认为，如果只有他们可以看到更深入和进一步，那么大多数物理学家都会被发现。

它也可能导致对宇宙和人类奥秘的种类的解释，这些宇宙和人类奥秘占据了孤独物种的不安的夜晚被锁定的病毒锁定的夜晚。究竟是什么是暗物质，天文学家所说的看不见的东西弥补了宇宙四分之一的群体？事实上，为什么宇宙中有重要？

在Twitter上，物理学家因热情和谨慎而受到反应。 “当然存在它是新物理学，”法兰克福学习研究所的物理学家Sabine Hossenfelder表示。 “但我不会打赌它。”

CERN总干事Fabiola Gianotti祝贺她的祝贺并称为结果“有趣。” Fermilab的理论物理负责人的Marcela Carena，他不是实验的一部分，说：“我很兴奋。我觉得这个小摇晃可能会撼动我们认为我们所知道的基础。“

μONs是一个不太可能的颗粒，以保持物理学中的中心舞台。有时称为“脂肪电子”，它们类似于熟悉的基本颗粒，可以为电池，灯和电脑，围绕原子的核电提供电源;它们具有负电荷，它们旋转，这使得它们表现得像微小的磁铁一样。但它们是巨大的堂兄弟的207倍。它们也不是不稳定的，放纵腐烂进入电子和超轻量级颗粒，称为中微子的220百万分钟。

在整体创作模式中扮演的部分占据杂志仍然是一个难题。 “谁下了那个？”哥伦比亚大学物理学家I.I.拉比在1936年首次发现它们时，颗粒在大型强子撞机的地方，当更多普通的颗粒在高能量下撞击时，颗粒在大型强子撞机的地方产生。

MuOns最近通过Quirk的量子力学跳转到中心舞台，这是一个原子境界和所有现代技术的非线性规则。

在其他事情之外，量子理论认为空的空间并不是真正空的，但实际上是用“虚拟”颗粒的漂浮，流入和摆脱存在。

“你可能会认为粒子可以在世界上独处，”波莉博士在张贴梅尔布发布的传记声明中说。 “你可能认为外太空最深，最黑暗的距离是一个非常孤独的环境，确实是颗粒。但实际上，它根本不是孤独。由于量子世界，我们知道每种粒子都被其他颗粒的随行者包围。“

根据该理论，自然定律允许的任何允许的东西都会出现和消失，卷入粒子，如μONs和影响其行为。

这会影响μ的特性称为其磁矩，在等式中表示为g。根据1928年由保罗迪拉克，英国理论物理学家和量子理论的创始人衍生的配方，孤独的磁矩应该是2。

但是一只笨蛋永远不会孤单。因此，必须校正Dirac的公式，以便宇宙中所有其他潜在颗粒产生的量子嗡嗡声。这导致μ子的因子g小于2，因此实验的名称：muon g-2。

G-2偏离理论预测的程度是一个指示宇宙仍然存在多少。

1998年，布鲁克海根的物理学家们旨在通过测量G-2来探索这种宇宙无知。本集团包括波利博士，然后是研究生;当事情不顺利的时候，他制作了他的标记，通过发现一些细腻的探测器被指纹涂抹。

在实验中，称为交替梯度同步rotron的加速器产生的梁的束，并将其送入50英尺宽的存储环，由超导磁体控制的巨大跑道。

他们获得的g的价值因其足够的标准模型的预测而被刺激物理学家的想象力 - 但没有足够的确定性来申请坚实的发现。此外，在这项工作的衡量标准中，专家无法就标准模型的精确预测达成一致，进一步泥泞的充满希望的水域。

当时，重做实验不会增加足够的精度，以证明成本，Carena博士说，并于2001年布鲁克海彭退休了50英尺的μ子储存环。宇宙留下了挂。

进入Fermilab，正在建造一个新的校园，以取代Tevatron - 当时世界上最大的粒子撞机，但注定要在2009年的Cern的大型Hadron Coller推翻。

“开辟了一个可能性的世界，”波利斯博士在他的传记文章中召回。到这个时候，波利博士在费尔米尔工作;他和他的同事可以重做那里的G-2实验，这次以更精确的精确度。他成为实验的项目经理。

然而，为了进行实验，他们需要布鲁克汉堡的50英尺磁铁赛道。因此，在2013年，磁铁前往3,200英里的奥德赛，主要是驳船，沿着东部的海岸，佛罗里达州和密西西比河，然后横跨伊利诺伊州的卡拉维亚，家里的家。

磁铁类似于飞碟，它提请注意它在南部跨越长岛，每小时10英里。有谣言，宇宙飞船落在布鲁克海汶，博士写道：“我走路走来和关于我们所做的科学的人谈谈。通过芝加哥郊区移动它到Fermilab提供了另一个外展的机会。它在一天晚上呆在了Costco停车场。超过一千人出来看看并了解科学。“

该实验在2018年开始，具有更强烈的μ子梁，并将数据编译为Brookhaven版本的数据。

同时，在2020年，一组170名专家称为Muon G-2理论倡议的新的共识值，基于三年的研讨会和使用标准模型计算的穆森磁矩的理论价值。这回答加强了布鲁克海伦报告的原始差异。

伊利诺伊大学的物理学家Aida X. El-khardra，Aida X. El-Khardra达到了电话和Muon G-2理论倡议的一名椅子，表示，她并不知道Fermilab将在两天后宣布 - 她不想，以免在周三官方普通之前的讲座中被讲服，她很想努力。

“我之前没有坐在热煤上的感觉，”El-Khadra博士说。 “我们一直在等待这一点。”

在Fermilab公告的当天另一组，使用称为晶格计算的不同技术来计算Muon的磁矩，得出结论，Brookhaven测量和标准模型没有差异。

“是的，我们声称，标准模型和布鲁克霍夫州立大学Zoltan Fodor表示，标准模型和布鲁克霍夫州的结果没有差异，”宾夕法尼亚州立大学Zoltan Fodor“是星期三本质上发表的报告的作者之一。

El-Khadra博士，他熟悉这项工作，称为它“惊人的计算，但不是决定性的。”她指出，所涉及的计算很复杂，不得不考虑一下Muon可以与宇宙互动的各种方式，并要求数千个单独的子计算和数百小时的超级计算机时间。

她说，这些格子计算需要检查其他群体的独立结果，以消除系统错误的可能性。目前，理论倡议的计算仍然是测量比较测量的标准。

Fermilab必须适应另一个皱纹。为了避免人类偏见 - 并防止任何欺骗 - 从事练习的实验者称为致盲，这是大实验的常见。在这种情况下，让MuOns Wobble跟踪的主时钟已被设置为研究人员未知的速率。该图被密封在一对包封中，该信封被锁定在Fermilab的研究副主任Joe Lykken办公室，在华盛顿大学的西雅图。

在2月25日的仪式上被记录在视频上，并在Zoom上观看世界各地，Polly博士在华盛顿大学开设了Fermilab Envelope和David Hertzog开设了西雅图信封。内部的数字被输入到电子表格中，为所有数据提供密钥，结果弹出。

“这真的导致了一个非常令人兴奋的时刻，因为合作的没有人知道答案直到同一时刻，”萨斯基亚慈善机构说，一位费尔米尔博士战队，一名费尔米尔博士队，一位从英格兰利物浦，在大流行期间一直从利物浦一起工作。 “所以我们都在一起发现了。”

她回忆说，第一次反应是他们已经设法进行这种硬测量的骄傲。

第二是，费米巴的结果与Brookhaven的先前结果相匹配。他们发现的μONs摇晃比预期的速度快，小于十亿分之一。这对物理学家来说，这是一个担心布鲁克海伦的结果是一个与更多数据蒸发的异常。

“这似乎是一个确认，布鲁克海文不是侥幸，”理论家Carena博士说。 “他们有一个真正的机会打破标准模型。”

物理学家说，Muon异常，现在给了他们如何寻找新粒子的新想法。 Lykken博士和Arkani-Hamamed博士指出，在预期候选人中，颗粒轻量级足以在大型强子撞机的掌握范围内或其投影后继者。实际上，有些可能已经被记录但却是如此罕见，他们尚未从仪器记录的数据的暴风雪中出现。

由丹波珀和Gordan Krnjaic，Fermilab的另一种可能性是一种称为Z的轻质粒子;它的存在也可以解释为什么宇宙似乎比标准宇宙模型预测略微扩展。任何Z颗粒都会在大爆炸早期腐烂到较轻称为Nearrinos的较轻的颗粒，将额外的能量泵入宇宙膨胀，并使它提升，然后消失。

Krnjaic博士表示，G-2结果可以为下一代设定粒子物理学的议程。 “如果观察异常的中心值保持固定，则新颗粒不能永远隐藏，”他说。 “我们将更多地学习有关向前的基本物理学的大量资格。”