Muong2的结果,对我们理解宇宙意味着什么?
今年春天,关于μ介子在前进过程中有一些额外的蠕动的消息让这个星球到处都在嗡嗡作响。
费米国家加速器实验室推动的μg-2研究于4月7日报告称,他们估计一种称为μ子的分子的作用与他们的巨型油门踏板中预期的不同,有点独特。这是近年来分子物理中最主要的惊人信息。
每个人都精力充沛,除了没有比研究人员更多的人,他们的工作是对宇宙是如何组合的各种假设吹毛求疵。对这些学者来说,《宣言》使他们摆脱了旧的假设,对新的假设进行了推测。
"对我们大多数人来说,这似乎和闻起来像是新材料科学,"丹·霍珀教授说有可能有一天,我们回过头来看,这一结果被视为一个特使。"
Gordan Krnjaic是一位独立的假设物理学家,他表示赞同:"这是一个成为考官的绝佳机会。"
这两位研究人员与芝加哥大学和费米实验室有联系;在μg-2试验中,两人都没有直接发挥作用,但他们都对结果感到兴奋。对他们来说,这些发现可能是一个标志,引导我们解开分子材料科学的最后秘密,并以此来理解整个宇宙。
制定标准
问题是,一切都在实现。
鉴于回到阿尔伯特·爱因斯坦最初探索时期的极为古老的调查和推测,研究人员描绘出了宇宙如何从最小的粒子到最大的能量进行组装的假设。这种被称为标准模型的澄清,在得出一个明显的结论方面做得非常好。然而,我们在宇宙中发现了一些在模型中没有表现出来的东西,类似于暗物质。
研究人员想,算了吧。他们制造了更大的分析,类似于欧洲的大型强子对撞机,来研究粒子的最基本特性,确信这会产生暗示。尽管如此,即使他们看得更深刻,他们发现没有任何东西与标准模型相冲突。如果没有新的研究道路,研究人员就不知道在什么地方,什么样的环境下才能澄清这些错误,比如沉闷的物质。
μ介子g-2环位于它的定位器走廊中,位于硬件机架、μ介子束线和其他装置的中间。这项伟大的研究工作在负450华氏度,并研究进动,或"摆动",粒子称为μ介子,因为他们旅行通过有吸引力的领域。
然后,在这一点上,μ-G-2分析结果从FiMiLaB(与芝加哥大学附属)推出。这项调查揭示了μ介子应该如何按照标准模型行事,以及它们在怪物油门踏板内的实际行为之间的一点区别。
世界各地都爆发了咕哝声,胡珀、克恩杰克和他们在假想物理科学领域的伙伴们的个性开始较量。实际上,任何对分子材料科学中的另一条皱纹的澄清都会对宇宙的历史背景产生重大影响。
这是因为最小的粒子影响着人类已知的最大的力量。绝大多数分子的瞬间反差影响着宇宙在大爆炸后的扩展和发展。因此,从宇宙系统是如何结合在一起,到问题本身的想法,这一切都会受到影响。这就是为什么研究人员需要准确地量化蝴蝶如何扇动翅膀的原因。
可能是嫌犯
到目前为止,如果μg-2结果毫无疑问是一门新的物理科学而不是一个错误,那么对于μg-2结果有三个基本的潜在澄清。
一种是被称为"超对称性"的假设,这种假设在21世纪中期非常流行,Hooper说。超对称理论认为每个亚原子分子都有一个共犯分子。这对物理学家很有吸引力,因为它是一个包罗万象的假设,澄清了一些不一致之处,包括暗物质;然而,大型强子对撞机还没有看到任何证据证明这些额外的粒子。然而。
另一个机会是,一些看不见的,中等分量的问题与μ介子密切相关。
最后,同样可能存在一些不同种类的奇异光粒子,在这一点上看不见,它们与μ介子微弱地结合并引起抖动。Krnjaic和Hooper撰写了一篇论文,阐述了一个轻分子(他们称之为"Z素")对宇宙的意义。
Krnjaic说:"这些粒子肯定是从大爆炸开始就存在的,这意味着不同的后果,例如,它们可能会影响宇宙在最初几秒钟内增长的速度。"。
这可能与研究人员正在考虑的另一个秘密相吻合,即哈勃稳定。这个数字应该显示出宇宙扩展的速度有多快,但是它会随着你测量它的方向而略微波动——这种差异可以证明我们洞察中缺少的一部分。
什么是μ介子,μ介子g-2测试是如何工作的?费米实验室的研究人员澄清了这个结果的意义。信贷:费米实验室
还有其他更进一步的潜在结果,例如,μ介子被来自不同测量的粒子所撞击分子物理学家很少被指责的一件事是缺乏创造性
不管怎样,研究人员说,不管猜测听起来有多疯狂,都不要为其疯狂辩解,这一点很重要。
"我们不想忽视一些事情,因为它听起来很奇怪,"胡珀说我们不停地试图摇动树木,让我们的每一个想法都能实现。我们需要追查到任何可能掩盖真相的地方。"
西格玛步骤
然而,第一步是确认μg-2的结果保持不变。研究人员有一个框架来判断分析的结果是否真实,而不仅仅是信息中的一点。四月份报告的结果达到4.2西格玛;这意味着它很可能是显而易见的基准是5西格玛。
霍珀说:"如果这真的是一门新的物理科学的话,我们很快就会知道的。"。μg-2分析有更多的信息需要过滤。与此同时,一些极其复杂的假设性估计的后遗症是如此复杂,以至于即使是地球上最卓越的超级计算机也需要在相当长的一段时间到数年的时间里对它们进行研究,这些后遗症应该等待处理。
这些结果,在不太可能达到5西格玛确定性水平的情况下,将为研究人员指明方向。例如,Krnjaic提出了一个考虑M3的费米实验室计划,该计划可以通过在金属目标上终止光发射来限制可能的结果,从而估计μ介子击中时的能量。这些结果可以证明另一种分子的存在。
与此同时,在法国-瑞士边界,大型强子对撞机被预定向上移动到更高的彩虹色,这将带来更多的影响。粒子或不同奇迹的新证据可能会出现在它们的信息中。
这种对抖动的狂热可能看起来是一种过度补偿。在任何情况下,小小的错误都可能,而且已经引发了巨大的清洗。回溯到19世纪50年代,宇宙学家们对水星的圆进行了估计,发现水星的圆并不是基于牛顿的引力假设所预期的这种不规则性,加上其他的证据,最终把我们推向了广义相对论的假设。
"没有人知道它是关于什么的,但它让人们思考和测试。我的期望是,有一天我们会以类似的方式回顾这个μ介子结果。"
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