آزمایشگاه شتاب دهنده ملی فرمی (FermiLab) اخیرا گزارشی بسیار قابل توجه ازنتایج یکی از آزمایش هایش منتشر کرده است. آزمایش میون g-2، که نسل جدیدی از آزمایش‌هایی برای اندازه گیری ممان دو قطبی مغناطیسی ذره میون است، گزارش کرده است که مقدار اندازه گیری شده با مقداری که مدل استاندار ذرات بنیادی پیش بینی می کند تفاوت دارد.

تصویری از حلقه g-2 میون آزمایشگاه فرمی

ذره میون یک فرمیون با بار الکتریکی و اسپین یک دوم است. این ذره بنیادی یک ممان مغناطیسی دارد که متناسب با ضریب ژیرومغناطیسی g است. نظریه دیراک پیش بینی می کند این ضریب برابر ۲ است. نظریه میدان های کوانتومی با در نظر گرفتن تصحیحات تابشی و اثرات ذرات مجازی در حلقه ها پیش بینی می کند که این ضریب بزرگتر از ۲ است. مدل استاندارد ذرات بنیادی، که یک نظریه میدان کوانتومی با ذرات معین و برهمکنش های مشخصی است، با توجه به ظرفیت های محاسباتی ضریب ژیرومغناطیسی میون را تا چندین رقم بعد اعشار پیش بینی می کند. آزمایش اخیر این ضریب را با دقت بسیار بالایی اندازه گیری کرده است و نتایج گزارش شده انحرافی برابر ۴.۲ سیگما از پیش بینی مدل استاندارد نشان می دهند. اگر این انحراف با قطعیت آماری ۵ سیگما تایید شود به این معنا است که مدل استاندارد ذرات یک مدل کامل نیست و نیاز است بازبینی شود. در نظر نگرفتن ذرات و برهمکنش های جدید فراتر آن چیزی که در مدل استاندارد وجود دارد می تواند توضیحی برای این انحراف مقدار اندازه‌گیری شده و پیش بینی شده ارایه دهد.

این گزارش تکمیل می شود.

نویسنده خبر: دکتر مهدی ترابیان،

دانشکده فیزیک دانشگاه صنعتی شریف