8 апреля 2021 г. в «Московском Комсомольце» была опубликована статья, в которой Николай Хомутов, научный сотрудник ЛЯП ОИЯИ, рассказал о последних результатах эксперимента Muon g-2.

Мир стоит на пороге открытия новой физики. В США В Лаборатории им. Ферми (Fermilab) группа из нескольких сот исследователей, в которую вошли и российские ученые из Объединенного института ядерных исследований (ОИЯИ) получила данные, которые, возможно, помогут по-новому взглянуть на нашу Вселенную. О том, что же произошло в научной лаборатории на окраине Чикаго, нам рассказал один из шести российских соавторов открытия, сотрудник ОИЯИ Николай ХОМУТОВ.

На специальном семинаре, который провели в связи с полученными данными ученые, было объявлено, что результаты экспериментов с мюонами (неделимыми элементарными частицами) дают весомые подтверждения существованию доселе неизвестной субатомной частицы или новой силы. Руководитель исследования Крис Полли даже сравнил их с неведомыми монстрами (данный образ использовали древние мореплаватели, обозначая места, где никто не бывал).

Что же, собственно, натолкнуло ученых на мысль о существовании новой силы?

В современной физике, описывающей микромир, пока все опирается на так называемую Стандартную модель, которую можно свести к четырем фундаментальным категориям взаимодействий (или сил): электромагнитное, сильное, слабое и гравитационное. Однако международная команда физиков в ходе эксперимента «Muon g-2», проводящая эксперимент в лаборатории рядом с Чикаго, возможно, обнаружила новую, «пятую силу» природы.

Ученые еще в XX веке обратили внимание, что есть некие силы, результаты воздействия которых на мюоны не вписываются в Стандартную модель (СМ). В 2006 году в США в Брук Хевене был поставлен эксперимент, в котором с высокой точностью была измерена величина так называемого «аномального магнитного момента мюона». Это физическая величина, связанная с вращением заряженной частицы, очень чувствительная ко всем фундаментальным взаимодействиям.

– По данным наиболее точного из предыдущих экспериментов 15-летней давности, расхождение величины аномального магнитного момента мюона с предсказаниями Стандартной модели получилось порядка 3,7 сигма, — поясняет Николай Хомутов. – Теперь, в 2021 году, после того как были получены первые результаты нового эксперимента в Фермилаб, мы получили еще большее расхождение со Стандартной моделью (теперь оно составляет 4,2 сигма). Однако и этого еще маловато для того, чтобы заявить о «новой физике». В общем, нужны дополнительные исследования, подтверждения того, что на наши мюоны влияет какое-то иное взаимодействие. Что это за взаимодействие, не может пока сказать ни один теоретик. Если разница со СМ дойдет до 5 сигма, то, скорей всего будет объявлено о большом открытии. Сейчас, можно сказать, мы стоим на его пороге.

В связи с тем, что любое взаимодействие переносится при помощи каких-либо частиц, в данном случае, ученые прогнозируют вероятное открытие совершенно новых элементарных частиц, которые позволят уточнить имеющуюся Стандартную модель.

Установка эксперимента Muon g−2 на окраине Чикаго — главное место поиска эффектов Новой физики. Reidar Hahn / Fermilab

Не менее интересна статья о полученных результатах Muon g−2 известного популяризатора науки Игоря Иванова для интернет-портала Медуза. Приведем цитату:

«За сутки до объявления результата эксперимента Muon g−2 в журнале Nature (редчайший случай для такой сложной темы!) появилась статья теоретического коллектива, в которой приводились результаты нового расчета вклада виртуальных адронов в аномальный магнитный момент мюона.

Однако авторы новой статьи заявляют, что им удалось просчитать вклад адронов в аномальные отклонения магнитного момента с рекордной для этого метода точностью. Их результат существенно отличается от консенсусного теоретического значения 2020 года и намного ближе к эксперименту Muon g−2. Если верить расчету, то никакого существенного расхождения между теорией и экспериментом вообще не наблюдается».