«Превращение мюония в антимюоний представляет собой чистый и уникальный инструмент для поиска новой физики в лептонном секторе, — пояснили исследователи, ученые из Университета Сунь Ятсена и Института современной физики Китайской академии наук. — В отличие от других процессов с нарушением лептонного аромата, это превращение чувствительно к моделям с ∆Lℓ = 2, которые принципиально отличаются и могут открыть физику, недоступную для других экспериментов».

Предыдущее ограничение на вероятность такого превращения было установлено еще в 1999 году в Институте Пауля Шеррера в Швейцарии. Эксперимент MACE ставит цель повысить чувствительность более чем в 100 раз, достигнув вероятностей порядка 10⁻¹³. Для этого потребовались усовершенствования во всей экспериментальной системе: мощный пучок поверхностных мюонов, новая мишень на основе аэрогеля из диоксида кремния и детекторы, способные к сверхточным измерениям. В результате MACE стал одним из самых чувствительных низкоэнергетических экспериментов по поиску нарушения лептонного аромата, пишет Science Daily.

Если эксперимент увенчается успехом, он позволит ученым исследовать новую физику в энергетических масштабах от 10 до 100 ТэВ, что сравнимо или даже превосходит возможности будущих коллайдеров. Планируется, что MACE начнет работу с фазы 1, в ходе которой также будут изучены другие крайне редкие процессы распада мюония и события с нарушением лептонного аромата.

Влияние эксперимента MACE выходит за рамки фундаментальной физики. Технологии, разработанные для эксперимента, могут найти применение в материаловедении и медицинских исследованиях.

В прошлом году два крупнейших эксперимента по исследованию нейтрино — T2K в Японии и NOvA в США — впервые объединили свои данные в изучении нейтрино — почти невидимых частиц, которые заполняют космос, но практически не взаимодействуют с окружающей средой. Результатом сотрудничества стало самое полное на сегодня описание того, как нейтрино меняют свой тип при движении в космосе.