Точная спектроскопия переходов 2S-nS в атомарном водороде — определение радиуса заряда протона

Простота структуры атома водорода делает его идеальной моделью для изучения атомной структуры и взаимодействий. Однако, определение радиуса заряда протона — меры пространственного распределения электрического заряда протона — связано с большими трудностями. Некоторые учёные проводят эксперименты с обычными атомами водорода, а другие — с мюонным водородом — это экзотический атом водорода, состоящий из отрицательно заряженного мюона, связанного с протоном (вместо электрона, связанного с протоном). Теоретически, протоны как в обычном, так и в мюонном водороде должны иметь одинаковый радиус заряда. Но некоторые экспериментальные результаты показали расхождения в точных измерениях радиуса заряда мюонного водорода (дали меньшее значение). Это расхождение называется "загадкой радиуса протона" и мучает физиков с 2010 года. Новое исследование, опубликованное в журнале Physical Review Letters, описывает метод измерения, который помогает разрешить некоторые прошлые несоответствия.

Высокоточное измерение массы W-бозона с помощью эксперимента CMS

Сложность эксперимента заключается в том, что W-бозон существует ничтожно малое мгновение, примерно от 10⁻⁶ до 10⁻²⁴ секунд. После он распадается на нейтрино, которое невозможно измерить напрямую, и мюон, который требует максимально точного измерения. В статье, опубликованной в журнале Nature, международная группа ученых, в которую входят физики из Массачусетского технологического института, сообщает о новом сверхточном измерении массы W-бозона. В итоге было определено, что масса W-бозона составляет 80360,2 ± 9,9 мегаэлектронвольт (МэВ). Новая масса соответствует предсказаниям Стандартной модели.

Вклад адронной вакуумной поляризации в мюон g-2 на больших расстояниях

Используя метод решеточной квантовой хромодинамики (метод решеточной КХД), группа учёных под руководством профессора Хартмута Виттига из кластера передового опыта PRISMA+ Университета Йоханнеса Гутенберга в Майнце (JGU) рассчитала магнитный момент мюона. В отличие от более ранних теоретических расчетов, их результат согласуется с последними экспериментальными измерениями и подтверждают Стандартную модель физики элементарных частиц. Работа опубликована на сервере препринтов arXiv.

Ускорение положительных мюонов радиочастотным резонатором

Команда инженеров и физиков, работающих в Японском исследовательском комплексе протонных ускорителей, продемонстрировала ускорение положительных мюонов от тепловой энергии до 100 кэВ — впервые мюоны были ускорены стабильным образом. Группа опубликовала документ, описывающий свою работу над сервером препринтов arXiv. К сожалению, такие усилия сдерживаются чрезвычайно короткой продолжительностью жизни мюонов — примерно 2 микросекунды, — после которой они распадаются на электроны и нейтрино. Еще больше усложняет задачу их склонность беспорядочно перемещаться. Используя новую технику, учёные преодолели подобные препятствия.

Точный тест универсальности лептонного аромата в распадах W-бозона на мюоны и электроны в pp-столкновениях

Коллаборация ATLAS представила результат своего последнего испытания ключевого принципа Стандартной модели физики элементарных частиц, известного как универсальность лептонного аромата. Точность результата является лучшей, когда-либо достигнутой в одном эксперименте по распаду W-бозона, и превосходит текущие экспериментальные средние значения. Ранее ATLAS сообщила о наиболее точном в мире измерении отношения скорости распада W-бозона на тау-лептон к скорости его распада на мюон, продемонстрировав, что события столкновения, в которых пара образование топ-кварков обеспечивает обильный и чистый образец W-бозонов. В новом эксперименте соотношение скорости распада W-бозона в мюон и скорости его распада в электрон находится в пределах примерно 0,6% от единицы, что соответствует равным скоростям.

Измерение аномального магнитного момента положительного мюона до 0,20 ppm

Коллаборация Muon g-2 недавно сообщила о новом измерении так называемой положительной мюонной магнитной аномалии, основанном на данных, собранных в Фермилабе в период с 2019 по 2020 год. Это измерение согласуется с их предыдущими измерениями, уменьшая при этом ошибку более чем в два раза. 2 из-за улучшения условий эксперимента. Результаты опубликованы в журнале Physical Review Letters.

ATLAS измеряет силу сильного взаимодействия с рекордной точностью

В статье, только что отправленной в Nature Physics и в настоящее время доступной на сервере препринтов arXiv, коллаборация ATLAS описывает, как она использовала Z-бозон, электрически нейтральный носитель слабого взаимодействия, для определения силы сильного взаимодействия с беспрецедентной неопределенностью — ниже 1%. В новом анализе команда ATLAS сосредоточилась на тщательно выбранных распадах Z-бозона на два лептона (электроны или мюоны) и измерила поперечный импульс Z-бозона через продукты его распада.

Самое точное в мире измерение аномального магнитного момента мюона

Коллаборация Muon g-2 объявила о своем долгожданном обновленном измерении. Новый результат совпадает с первым результатом сотрудничества, объявленным в 2021 году, и он вдвое точнее. На самом деле, это самое точное измерение, когда-либо сделанное с использованием ускорителя частиц. В состав коллаборации входит 181 ученый из семи стран и 33 учреждений, включая Аргоннскую национальную лабораторию Министерства энергетики США. Эксперимент проводится в Национальной ускорительной лаборатории Ферми при Министерстве энергетики США и направлен на измерение магнитных свойств мюона, фундаментальной частицы, поведение которой может указывать на существование новых частиц или взаимодействий.

Использование мюонных рентгеновских лучей для определения состава элементов без повреждений

Сочетая технологии, первоначально разработанные для ускорителей частиц высоких энергий, и астрономических наблюдений, исследователи теперь впервые могут анализировать элементный состав образцов, не повреждая их, что может быть полезно для исследователей, работающих в других областях, таких как археология, сообщается в новом исследовании. в научных отчетах.