Actualités – États-Unis – L’étrange vacillement des particules subatomiques pourrait enfreindre les lois de la physique

Quelque chose d’invisible influence les muons, et les résultats pourraient conduire à un tumulte quantique plus important que le boson de Higgs

L’anneau Muon g-2 se trouve dans sa salle de détection au milieu des racks électroniques, de la ligne de lumière à muons et d’autres équipements Cette expérience fonctionne à moins 450 degrés Fahrenheit et étudie la précession (ou l’oscillation) des muons lorsqu’ils traversent le champ magnétique.

Lorsque vous allumez le Grand collisionneur de hadrons et que vous utilisez son pouvoir mondial suprême pour démolir deux particules ordinaires ensemble, vous pouvez non seulement créer une force de collision époustouflante de 13 téraélectronvolts; vous pourriez également découvrir que vous avez produit une particule subatomique dont l’étrange vacillement pourrait enfreindre complètement les lois de la physique

Ça s’appelle un muon Et mercredi, des chercheurs du Laboratoire national des accélérateurs de Fermi ont envoyé des ondes de choc à travers le monde de la physique des particules lorsqu’ils ont découvert que ce grain modeste d’existence quantique curieuse pouvait illuminer le tissu même de l’univers d’une manière que nous n’avons pas vue depuis la découverte. du boson de Higgs il y a près de dix ans

À 207 fois plus gros que les électrons, les muons aimantés se désintègrent radioactivement en 22 millionièmes de seconde, ce qui en fait des candidats improbables pour une découverte explosive en physique, selon un article du New York Times richement rapporté mercredi Dans le modèle standard de physique des particules, qui explique comment les particules élémentaires de l’univers interagissent, nous avons des calculs très stricts sur la façon dont les muons doivent se déplacer.

Mais lors d’expériences au laboratoire de Fermi, les chercheurs ont remarqué que les muons oscillaient bizarrement Tellement bizarre que les oscillations défient régulièrement les mesures les plus hyper-spécifiques du monde et vont à l’encontre du modèle standard Ils semblent être influencés par ce que les physiciens considèrent comme des forces en dehors de celles actuellement connues.

“Cette quantité que nous mesurons reflète les interactions du muon avec tout le reste de l’univers”, a déclaré Renee Fatemi, physicienne à l’Université du Kentucky, dans un communiqué. “C’est une preuve solide que le muon est sensible à quelque chose qui n’est pas dans notre meilleure théorie”

En physique quantique, une théorie soutient que les particules peuvent soudainement apparaître et influencer un élément avec lequel elles interagissent avant de disparaître à nouveau Les chercheurs travaillant sur les muons disent que les minuscules variations dans les oscillations des muons peuvent être attribuées à l’influence d’un hôte potentiel de ces «particules virtuelles”

Bien que les résultats suivent les traces d’expériences similaires en 2013 et 2018, les derniers résultats nécessitent encore davantage de vérifications Les chercheurs notent que la probabilité que l’oscillation du muon soit un coup de chance statistique est d’environ une sur 40 000 – ce qui, dans le discours scientifique, équivaut à un niveau de confiance de “41 sigma«Les physiciens ne sont généralement pas satisfaits tant que le niveau de confiance n’atteint pas 5 sigma

En attendant, cependant, vous pouvez en savoir plus sur les muons époustouflants en consultant la vidéo explicative du Fermilab.

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