Мюоны, хоть и похожи на электроны, в 207 раз массивнее их и крайне недолговечны — возникнув в результате столкновения частиц, они вскоре распадаются на более легкие частицы. Они обладают магнитным моментом, причем измерения показали наличие аномалии, не согласующейся со Стандартной моделью элементарных частиц. Многие физики надеялись, что эта особенность мюона намекает на необходимость создания более точного объяснения работы Вселенной. Однако несколько недавних научных открытий усложнили теоретическое предсказание силы мюонного магнита, так что стало сложно понять, указывают ли эти данные на новую физику или на некую нерешенную проблему с предсказанием.

Сила магнитного поля мюона регулируется квантовым эффектом: виртуальные частицы с реальным эффектом, заполняющие пустое пространство, меняют ее в пределах, которые можно рассчитать согласно Стандартной модели. Точное значение называется аномалией магнитного момента, или g-2. Оно и сбивает ученых с толку, поскольку не вписывается в рамки Стандартной модели и намекает на существование неизвестной частицы.

Первое свидетельство рассогласования между предсказаниями и измерениями было получено физиками Национальной лаборатории Брукхэвена еще 20 лет назад. Затем в 2021 году в Фермилаб были проведены измерения, которые подтвердили подозрения. Теперь ученые вдвое повысили точность измерений магнитного момента мюона, сообщает Science.

Сравнив уточненные данные с предсказаниями Стандартной модели, исследователи установили, что не понимают, что они означают.

Дело в том, что в 2020 году, после тщательного обсуждения, группа физиков-теоретиков из инициативы Muon g-2 пришла к согласованному предсказанию, которое можно было сравнить с измерениями. Но с тех пор эксперименты и теоретические вычисления дали новую информацию, которая затрудняет предсказания. Так что сначала ученым придется разобраться с теоретической частью, а уж потом сравнивать предсказания с экспериментальными данными и делать вывод о Стандартной модели.

«Сейчас невозможно сделать сравнение и сказать, согласуется ли с экспериментом Стандартная модель или нет», — выразился физик-теоретик Том Блум из Университета Коннектикута.

Ученые обнародовали результаты исследования о применении мюонов, элементарных частиц, способных проникать сквозь твердые материалы, в изучении внутренней структуры пирамиды Хеопса. Исследования шли с 2016 года. Практически сразу в северной части Великой пирамиды Гизы был обнаружен скрытый коридор, назначение которого пока не установлено. Вскрывать его власти Египта не спешат.