Muon g-2 eksperiment započeo je tražiti fantomske čestice sa svojim svjetski poznatim i dobro putovanim elektromagnetom

Our Miss Brooks: Deacon Jones / Bye Bye / Planning a Trip to Europe / Non-Fraternization Policy (Lipanj 2019).

Anonim

Što dobivate kada obnovite prekrasni dvadesetogodišnji stroj za fiziku, pažljivo ga prenesite 3200 milja iznad kopna i mora u svoj novi dom, a zatim ga upotrijebite za ispitivanje čudnih događaja u magnetskom polju? Nadamo se da ćete dobiti nove uvide u elementarne čestice koje čine sve.

Eksperiment Muon g-2, smješten u Laboratoriju Nacionalnog akceleracijskog laboratorija Fermi (DOE), započeo je potragu za tim spoznajama. 31. svibnja, supravodljivi elektromagnet, koji je imao 50 stopa u središtu eksperimenta, ugledao je prvu zračnicu čestica muona iz Fermilabovih akceleratora, pokrećući trogodišnji napor kako bi izmjerio upravo ono što se događa tim česticama kada se nalazi u nevjerojatno preciznom magnetsko polje. Odgovor bi mogao ponovo napisati sliku znanstvenika o svemiru i kako to funkcionira.

"Prva svjetlosna zraka Muon g-2 eksperimenta uistinu signalizira početak važnog novog istraživačkog programa na Fermilabu, koji koristi čestice muona da traže rijetke i fascinantne anomalije u prirodi", rekao je direktor Fermilab Nigel Lockyer. "Nakon godina pripreme, uzbuđen sam što vidim da ovaj eksperiment ozbiljno započinje svoju potragu."

Do ovog trenutka došlo je do dugog puta za Muon g-2, figurativno i doslovno. Prva generacija ovog eksperimenta održana je u Brookhaven National Laboratoryu SAD-a u New Yorku krajem 1990-ih i početkom 2000. godine. Cilj eksperimenta bio je precizno mjerenje jednog svojstva muona - precesije čestica, ili klimanja, u magnetskom polju. Konačni rezultati bili su iznenađujući, ukazujući na prisutnost prethodno nepoznatih fantomskih čestica ili sila koja utječu na svojstva muona.

Novi eksperiment u Fermilabu će iskoristiti intenzivno zračenje muona laboratorija kako bi definitivno odgovorilo na pitanja koja je pokrenuo Brookhavenov eksperiment. A budući da bi to trebalo koštati 10 puta više za izgradnju potpuno novog stroja u Brookhavenu umjesto da premjeste magnet Fermilabu, Muon g-2 tim prevezao je taj veliki, krhki supravodljivi magnet u jednom komadu od Long Islanda do predgrađa Chicaga u ljeta 2013.

Magnet je krenuo na jug oko Floride, na Tennessee-Tombigbee i rijeku Illinois, a zatim je vozio na posebno dizajniranom kamionu tijekom tri noći Fermilabu. Zahvaljujući mreži s GPS mrežom, prikupila je tisuće obožavatelja tijekom putovanja, što je čini jednim od najpoznatijih elektromagneta na svijetu.

"Dobivanje magneta ovdje je samo pola bitke", rekao je Chris Polly, voditelj projekta eksperimenta Muon g-2. "Budući da je stigao, tim ovdje u Fermilabu radio je oko sat instalacije detektora, izgradnje kontrolne sobe i, posljednjih godinu dana, prilagođavajući uniformnost magnetskog polja, koje mora biti precizno poznato do razine bez presedana za dobivanje bilo kakvih novu fiziku. Puno je posla, ali sada smo spremni za početak. "

Taj je rad uključivao stvaranje nove beamline za isporuku čiste zrake muona u prsten, instalaciju mnoštva instrumenata za mjerenje i magnetskog polja i muona kako se kruže u njemu, te dugogodišnji proces "smanjuje" magnet, umetanjem malenih komada metala ručno oblikujući magnetsko polje. Polje koje je stvorio magnet sada je trostruko ujednačeniji od one koju je stvorio u Brookhavenu.

Tijekom sljedećih nekoliko tjedana Muon g-2 tim će testirati opremu instaliranu oko magneta, koji će spremati i mjeriti muone po prvi put u 16 godina. Kasnije ove godine započeti uzimanje podataka o znanstvenoj kvaliteti, a ako njihovi rezultati potvrde anomaliju koju je prvi puta vidio u Brookhavenu, to će značiti da je elegantna slika svemira koju znanstvenici već desetljećima rade nepotpuna i da nove čestice ili snage mogu biti vani, čekajući da budu otkrivene.

"To je uzbudljivo vrijeme za cijeli tim, a za fiziku", rekao je David Hertzog sa Sveučilišta u Washingtonu, ko-glasnogovornik suradnje Muon g-2. "Magnet radi i radi fantastično dobro, neće dugo dok ne budemo imali prve rezultate i bolji pogled kroz prozor koji nam je otvorio pokus Brookhaven".

menu
menu