Брукхэйвенская магнитная аномалия

Наука и технологии
Москва, 19.02.2001
«Эксперт» №7 (267)
Последние эксперименты на мощнейшем ускорителе протонов порадовали адептов "новой физики"

Уже в этом десятилетии мы, возможно, услышим об открытии "чарджино", "нейтралино", "хиггсино" и других "симметричных частиц", которые сегодня представляются не более чем плодом воспаленного воображения адептов "новой" физики

У ниспровергателей респектабельных физических теорий большой праздник - опубликованные в прошлый четверг результаты эксперимента Е821, проведенного в Брукхэйвенской национальной лаборатории США (BNL), ставят под сомнение ключевые постулаты Стандартной модели - общей теории физики элементарных частиц и ее важнейшей составной части квантовой электродинамики (КЭД). Особенно бурную радость по этому поводу проявляют сторонники "новой физики" - адепты теории суперсимметрии, претендующей в перспективе на, ни много ни мало, построение единой теории поля. Данные эксперимента Е821 почти идеально вписываются в их концепцию о наличии в микромире большого класса симметричных частиц - "суперпартнеров". Эти "двойники" существенно отличаются от своих нормальных собратьев по целому ряду физических показателей, прежде всего по массе.

Аномальный мюон

В эксперименте Е821 в BNL проводились измерения отклонения - аномального магнитного момента одной из элементарных частиц, мюона. Мюон - близкий родственник электрона. Оба относятся к классу легких частиц - лептонов, которые не участвуют в сильном взаимодействии, а только в гравитационном, электромагнитном и слабом, обладают одинаковыми зарядами и спином. Более того, мюон может даже заменить один из электронов в атоме, превратив последний в мю-атом.

Принципиальное отличие мюона от электрона прежде всего заключается в его массе (мюон в 207 раз тяжелее электрона), а также во времени жизни (мюон живет, не распадаясь, порядка 10-6 секунды, тогда как электрон, в идеале, бессмертен). По теории Дирака, остальные свойства мюона не должны отличаться от свойств электрона, и соответственно, у мюона не может быть аномального магнитного момента. "Магнитная аномалия" указывает на наличие сильного взаимодействия. Например, аномальный магнитный момент протона и нейтрона как раз свидетельствует о том, что они участвуют не только в электромагнитном, но и в сильном взаимодействии. Однако дальнейшие теоретические и экспериментальные изыскания физиков привели к выводу о том, что и электрон, и мюон ведут себя в магнитном поле "не должным образом" - их магнитный момент непостоянен.

Более поздняя физическая теория (предложенная Ричардом Фейнманом), призванная залатать дыры в теории Дирака, показала, что магнитный момент мюона, равно как и электрона, несколько отличен от дираковской величины. Согласно Фейнману и его последователям, виновниками аномального отклонения являются виртуальные частицы (или квазичастицы), в огромном количестве присутствующие в физическом вакууме. Существование этих квазичастиц прямо зафиксировать невозможно. Однако следствия взаимодействия виртуальных частиц с реальными с хорошей точностью фиксируются экспериментально.

Стандартная модель умеет подсчитывать эффект, производимый этими виртуальным

У партнеров

    «Эксперт»
    №7 (267) 19 февраля 2001
    Сделка
    Содержание:
    Обзор почты
    Международный бизнес
    Экономика и финансы
    Реклама