RSS-ленты
РусскийEnglish
Выпуск 11, 2025
Том год страница
Выпуски Авторы PACS Подписчикам Для авторов

Новости физики в Интернете


Аномальный магнитный момент мюона

С 1990-х годов известна проблема аномального магнитного момента мюона aμ=(g - 2)/2 — радиационной поправки к гиромагнитному отношению g = 2, связанной с рождением виртуальных частиц [1]. Отмечалось расхождение между рассчитанной в рамках Стандартной модели и измеренной в экспериментах величиной aμ. Для его объяснения привлекались, в частности, эффекты «новой физики» за пределами Стандартной модели. Коллаборация Muon g-2 представила результаты новых измерений aμ на основе прецессии спинов мюонов, распадающихся в накопительном кольце [2]. Измеренная величина aμ = 1165920705(148) × 10−12 в четыре раза точнее прежнего значения. Для расчётов aμ ранее применялся метод, основанный на экспериментальных данных по рождению адронов (data-driven method), и метод КХД на решётке. Однако в первом подходе недавно были обнаружены некоторые несоответствия, что ставит его под сомнение. В новой теоретической работе [3] были пересмотрены способы вычисления aμ и показано, что решёточный метод даёт величину aμ = 116 592 033(62) × 10−11, согласующуюся с измеренной на уровне 26(66) × 10−11. Возможно, это решает проблему аномального магнитного момента мюона. Хотя достигнуто отличное согласие предсказаний Стандартной модели с экспериментом, для окончательных выводов требуются независимые подтверждения экспериментальных и теоретических результатов. [1] Логашенко И Б, Эйдельман С И УФН 188 540 (2018); Logashenko I B, Eidel’man S I Phys. Usp. 61 480 (2018) [2] Aguillard D P et al., arXiv:2506.03069 [hep-ex] [3] Aliberti R et al., arXiv:2505.21476 [hep-ph]

Мюонная загадка

В физике космических лучей известна проблема, называемая «мюонной загадкой». Она заключается в том, что от широких атмосферных линий (ШАЛ) – каскадов частиц в атмосфере, инициируемых космическими лучами – регистрируется больше мюонов, чем предсказывет теория. Наблюдаемый избыток пытались объяснить нестандартными процессами, например, нарушением лоренц-инвариантности [4]. Детектор ALICE на Большом адронном коллайдере также имеет возможность регистрировать мюоны, производимые в ШАЛ. Коллаборация ALICE представила данные второго периода наблюдений (Run 2) за 2015 – 2018 гг [5]. Регистрация мюонов производилась в то время, когда был выключен протонный пучок ускорителя. Полученные результаты сравнивались с предсказанием трёх моделей адронных взаимодействий. Лишь модель QGSJET-II-04 согласуется с данными по мюонам в предположении тяжёлого состава космических лучей (ядра железа), тогда как в случае протонного состава она даёт меньшее число мюонов, чем наблюдается. Модели же EPOS-LHC и SIBYLL 2.3d предсказывают заниженный темп регистрации мюонов при любом составе, хотя при тяжёлом составе их предсказания не сильно далеки от результатов измерений. Взаимное несоответствие моделей адронного взаимодействия и указанное отклонение их предсказаний от измеренных значений может свидетельствовать о связи мюонной загадки с несовершенством теоретических моделей. [4] Martynenko N S, Rubtsov G I, Satunin P S, Sharofeev A K, Troitsky S V Phys. Rev. D 111, 063010 (2025) [5] Acharya S et al. JCAP 04 009 (2025)

Тест Белла в системе ΛΛ

Проверка нарушений неравенств Белла (опровержение принципа локального реализма в квантовой механике) была успешно выполнена при малых энергиях, например в экспериментах с фотонами, а при больших энергиях ранее проверялась лишь квантовая запутанность состояний кварков. Коллаборацией BESIII на электрон-позитронном коллайдере BEPCII (Институт физики высоких энергий IHEP, Пекин, Китай) впервые проведён тест Белла с парами Λ-гиперонов (класс барионов) в запутанных по спину состояниях [6]. Пары ΛΛ рождаются с нулевым полным спином, а спины Λ и Λ коррелируют с направлением вылета протонов, образующихся при их распадах. Распределение по углам вылета протонов соответствует нарушению неравенств Белла с достоверностью 5,2 σ. При этом удалось исключить две из трёх лазеек (loopholes) в тесте Белла: лазейки локальности и свободы воли. Таким образом, эксперимент с гиперонами подтвердил, что сильные и слабые взаимодействия, ответственные за распады ΛΛ, также подчиняются основополагающим принципам квантовой механики [7]. [6] Achasov M N et al. Nature Communications 16 4948 (2025) [7] Кадомцев Б Б УФН 164 449 (1994); Kadomtsev B B Phys. Usp. 37 425 (1994)

Свойства постперовскита и слой D''

Регистрация сейсмических волн позволила с высокой точностью определить скорость звука внутри Земли в зависимости от глубины. В частности, в нижней части мантии был обнаружен так называемый слой D'', в котором происходит скачок скорости. Причина скачка была до конца не ясна, но предполагалось, что это явление связано с трансформацией структуры составляющего нижнюю мантию перовскита MgSiO3 в фазу постперовскита. В 2004 г. T. Iitaka и др. и А. Оганов и S. Ono указали на то, что скачок скорости в MgSiO3 можно объяснить анизотропной трансформацией вещества, когда скорость звука начинает зависеть от ориентации кристаллов. M. Murakami (Швейцарская высшая техническая школа Цюриха, Швейцария, и Университет Тохоку, Япония) и соавторы впервые получили экспериментальное подтверждение данного предположения для перовскита MgGeO3, имеющего с MgSiO3 схожие свойства [8]. Эксперимент выполнялся в алмазной наковальне при давлении до 115 ГПа, а структура вещества изучалась методом синхротронной рентгеновской дифракции. Была обнаружена анизотропная трансформация и скачок скорости звука, объясняющий свойства слоя D''. В Земле выстраивание кристаллов происходит, вероятно, в результате течения породы вдоль границы ядра и мантии. [8] Murakami M et al. Communications Earth & Environment 6 406 (2025)

Далёкая галактика

Наблюдения космического телескопа им. Дж. Уэбба показали, что галактики на красных смещениях z > 10 более яркие и более многочисленные, чем предсказывалось в стандартной космологической ΛCDM-модели [9]. Данный избыток галактик пока не имеет надёжного объяснения. Телескопом им. Дж. Уэбба выполнен новый обзор MoM «Mirage or Miracle» с целью получения спектроскопических подтверждений и исследования ранних галактик. Галактика MoM-z14, в спектре которой наблюдается излом Lyα и несколько линий излучения, на данный момент является самой далёкой галактикой с подтверждённым спектроскопически красным смещением z = 14,4 ± 0,2 (возраст Вселенной 280 млн. лет) [10]. Наблюдения MoM-z14 подтверждают вывод о том, что подобных галактик на z > 10 значительно больше, чем ожидалось. MoM-z14 весьма компактная и, вероятно, имеет массу ≈ 108M☉. Из отсутствия ``крыльев поглощения'' следует, что вблизи галактики газ частично ионизован. Это может свидетельствовать о более раннем начале реионизации Вселенной, чем считалось прежде. [9] Сильченко О К УФН 195 188 (2025); Sil’chenko O K Phys. Usp. 68 177 (2025) [10] Naidu R P et al., arXiv:2505.11263 [astro-ph.GA]

Новостной канал

Новости физики в Интернете — раздел журнала Успехи физических наук, ежемесячно публикующего обзоры современного состояния наиболее актуальных проблем физики и смежных с нею наук. В данном обзоре новостей представлены последние открытия в физике и астрофизике.

Постоянный ведущий — Ю.Н. Ерошенко.

Материалы подготовлены на основе электронных препринтов и бюллетеней.

Физические ресурсы Рунета
© Успехи физических наук, 1918–2025
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение