Müon G-2 Deneyi

Anlam Ayrımı Bulunmuyor.

2021 yılında @kültürsüz dinazor tarafından açılan bu başlık 1 entry ile zenginleşti ve 24 defa ziyaret edildi.

Fotoğraflar

Hepsini göster
3 dakikada okunabilir.
Fermilab´da, müonların g-faktörünü (manyetik moment) daha doğru ölçmek için gerçekleştirilmiş deneydir.

Bu deneyde müonların matematiksel manyetik momentlerinin deneysel olarak da doğru olup olmadığı kanıtlanmaya çalışıldı ve beklenenden farklı sonuçlar elde edildi. Matematiksel olarak varsayılandan daha fazla bir değere sahip olduğu sonucu elde edildi. Bu da demek oluyor ki; henüz keşfedilmemiş bir şey var ama ne olduğu bilinmiyor.

Müonlar en küçük bölünmeyen parçacıklar olarak bilinir.
kuarklar - leptonlar - bozonlar

Müonlar lepton grubuna ait bir parçacıktır. Yani elektronların akrabaları diyebiliriz. Elektronlarla aynı kuantum sayısına sahiptirler fakat elektronlardan 207 kat daha fazla ağırlar. Elektriksel olarak negatif yüklüler.

Doğal olarak gökyüzünde kozmik ışınımlar sayesinde oluşur ama sadece 2,2 mikrosaniye (µs) stabil kalabilirler.
Bu deney 2001 yılında Brookhaven´de gerçekleştirildi. Deneyin amacı müonların manyetik momentlerini olabildiğince kesin bir şekilde belirlemekti. Bu şekilde önceki standart modeldeki hesaplamalar da doğrulanmış olacaktı. Daha ilk deneyde hesaplamalar ile müonların manyetik momentleri arasında büyük bir sapma keşfedildi.
2013 yılında bu deneyi daha da doğrulayabilmek için fermilab´a yeni bir saklama halkası gönderildi.

Müonlar bu süper iletken saklama halkası içerisine gönderildi. Halkada mutlak sıcaklık olabildiğince düşük tutuldu. Böylece düşük direnç sebebiyle yüksek elektrik akımı sağlanmış oluyor ve çok güçlü manyetik alanlar elde edilebiliniyor. Fermilab´daki bu saklama halkası 1,45 tesla gücünde bir manyetik alan oluşturmakta (dünyanın manyetik alanının 30000 katı )48 µT( ).
Burada önceki deneye göre 20 kat daha fazla müon gönderilebiliniyor ve bu şekilde deneyde daha fazla veri toplanabiliyor, aynı zamanda önceki deneye göre 4 kat daha dogru sonuçlar elde ediliyor.

Müonlar, saklama halkası içerisinde oluşan manyetik alanda nasıl etkileniyorlar?
Müonların kendilerine ait bir açısal momentumu bulunuyor. Yani kendi etraflarında dönüyorlar. Müonları kendi etrafında dönen birer mıknatıs olarak düşünelim. Manyetik alan içerisinde sadece kendi etraflarında dönmüyorlar, aynı zamanda bir jiroskop gibi bir daire çizer gibi hareket etmeye başlıyorlar (bkz. aşağıdaki resim)

Teoriye göre bir müonun g-faktörü 2 olarak kabul görmekte.


Bir ortamda hareket eden her cismin etrafında virtüel parçacıklar oluşur ve bu parçacıklar saliseler içerisinde tekrar yok olurlar. Buna da kuantum fluktuasyonu denir. Bu olayı göremeyiz ama müonlar ile bu parçacıkların etkileşimini ölçebiliriz.
Burada oluşan parçacıklar müonların manyetik momentini etkileyerek bir anomali oluştururlar.

Standart modelde bilinen 17 adet parçacık bulunmakta.

G-faktörü: 2,00233183620
Fermilab´daki ölçümlerde elde edilen sonuç: 2,00233184080

Aşağıda iki deneyde elde edilen sonuc ile varsayılan sonucu görebilirsiniz.


Yani standart modelde dikkate alınmayan bazı parçacıklar veya güçler de bulunuyor.

Bilim insanlari bu deneyi bircok kez tekrarliyacaklar ve farkli yerlerde de bu deneyin tekrarlanmasi icin calismalara basladilar.

Kaynak
Kaynak
Kaynak
Kaynak
Kaynak

#bilim