ฉันแน่ใจว่าคุณรู้เรื่องของเจ้าหน้าที่ตำรวจที่เห็นคนเมามองหากระเป๋าเงินของพวกเขาใต้ไฟถนน เจ้าหน้าที่ถามว่าคนขี้เมาแน่ใจเหรอว่าทำหาย “ไม่ ฉันไม่” คนขี้เมาตอบ “เป็นที่เดียวที่ฉันเห็น” นักจิตวิทยาอ้างถึงอคติเชิงสังเกตนี้ ซึ่งคุณศึกษาบางสิ่งที่คุณสามารถมองได้สะดวก นั่นคือ “เอฟเฟกต์ไฟถนน” อย่างไรก็ตาม สำหรับนักฟิสิกส์พลังงานสูงเชิงทดลอง พวกเขาทำได้ทั้งหมด
พิจารณามิวออน
ซึ่งเป็นอิเล็กตรอนรุ่นที่ “อ้วนขึ้น” ซึ่งใช้ทรัพยากรมหาศาลในการวัดลักษณะการโคลงเคลง นักฟิสิกส์ได้ติดตามภารกิจนี้อย่างต่อเนื่องมาตั้งแต่ปี 1950 เมื่อพวกเขาเริ่มสร้างสิ่งก่อสร้างทางทฤษฎีที่เรียกว่าควอนตัมอิเล็กโทรไดนามิกส์ (QED) ใน QED ซึ่งอธิบายว่าแสงมีปฏิสัมพันธ์กับสสารอย่างไร
อนุภาคจะถูกมองว่าเป็นแม่เหล็กหมุน โดยมีอัตราส่วนของโมเมนต์แม่เหล็กต่อการหมุนเป็นค่าที่เรียกว่า gความแตกต่างระหว่าง g และ 2 เป็นตัวบ่งชี้ว่า QED นั้นครอบคลุมเพียงพอหรือไม่ หรือมีฟิสิกส์ที่ “เหนือกว่า” หรือไม่ในเวอร์ชันพื้นฐานของ QED ค่า g เท่ากับ 2 แต่เมื่อมิวออนหมุนวน
ในสนามแม่เหล็ก พวกมันจะพบร่องรอยของอนุภาคและแรง “ภายนอก” ในธรรมชาติ และการที่พวกมันจะโยกเยกนั้นขึ้นอยู่กับมูลค่ารวมของร่องรอยดังกล่าว ค่าการทดลองของความแตกต่างระหว่าง g และ 2 ที่เรียกว่าโมเมนต์แม่เหล็กผิดปกติหรือ g–2 จึงเป็นตัวบ่งชี้ว่า QED นั้นครอบคลุมเพียงพอหรือไม่
ไม่ว่าจะมีฟิสิกส์ที่ “เกิน” นั้นหรือไม่ในการหาค่าสำหรับ g–2 นักฟิสิกส์ก็ตระหนักได้ในไม่ช้าว่าพวกเขาต้องจัดแกนสปินของมิวออน ส่งพวกมันผ่านสนามแม่เหล็ก แล้วดูว่าพวกมันกระจายอย่างไร น่าเสียดายที่พิสูจน์แล้วว่ายากเกินไป จนกระทั่งมีการค้นพบ”การละเมิดความเท่าเทียมกัน”
ในการปฏิสัมพันธ์ที่อ่อนแอในปี 1957สิ่งต่างๆ ก็เปลี่ยนไปอย่างสิ้นเชิง ปรากฎว่าธรรมชาติได้มอบของขวัญที่ยอดเยี่ยมให้กับนักฟิสิกส์อนุภาค เหนือสิ่งอื่นใด การละเมิดความเท่าเทียมกันหมายความว่ามิวออนจะปล่อยผลิตภัณฑ์ที่สลายตัวออกมา ซึ่งก็คืออิเล็กตรอน ในบางทิศทางที่เกี่ยวข้องกับแกนหมุน
ของพวกมันเท่านั้น
ขั้นตอนการโพลาไรเซชันและการกระเจิงที่ซับซ้อนและยากไม่จำเป็นอีกต่อไปในการระบุความถี่ของมิวออนโคลงเคลง คุณสามารถศึกษารูปแบบของอิเล็กตรอนแทนได้เวลาเปลี่ยน“การทดลอง g–2” ครั้งแรกเริ่มขึ้นที่ CERN ในปี 1959 นอกจากการเปิดเผยว่า QED อาจมีข้อบกพร่องแล้ว
นักทดลองยังหวังว่าโครงการอาจเปิดเผยบางอย่างเกี่ยวกับความแตกต่างระหว่างมิวออนและอิเล็กตรอน การทดลองนี้ยังให้การใช้งานที่สำคัญสำหรับเครื่องเร่งความเร็วเครื่องแรกของ CERN นั่นคือซินโครไซโคลตรอน ซึ่งค่าของมันนั้นถูกสงสัยอยู่แล้วเมื่อพิจารณาจากเครื่องรุ่นใหม่ที่เรียกว่าซินโครตรอน
ดำเนินไปอย่างรวดเร็วเป็นเวลาหลายปี โดยมีรายงานขั้นสุดท้ายที่ออกในปี 1965 การทดลอง g–2 ครั้งแรกนั้นน่าผิดหวังในท้ายที่สุด ไม่มีการเปิดเผยรายละเอียดของ QED และประกาศว่าไม่มีอะไรใหม่เกี่ยวกับมิวออน เท่าที่สามารถบอกได้ว่าอาคาร QED นั้นแข็งแกร่ง
แต่แล้วเครื่องเร่งอนุภาคโปรตอนซินโครตรอน ตัวใหม่ของ CERN ก็ได้เริ่มทำงาน การพัฒนาการทดลองต่างๆ ควบคู่กับค่าทางทฤษฎีที่แม่นยำยิ่งขึ้น ทำให้การทดลองอีกครั้งคุ้มค่าในทันที การทดลองครั้งที่สองของ CERN g–2 ซึ่งเริ่มขึ้นในปี พ.ศ. 2509 ได้ผลการวัดที่แม่นยำกว่าเดิมถึง 25 เท่า
ผลลัพธ์นี้ไม่เห็นด้วยกับทฤษฎีถึง 1.7 σซึ่งเป็นสัญญาณของข้อบกพร่องในอาคาร QED ที่สั่นสะเทือนมากพอที่จะสร้างแรงบันดาลใจในการทำงานมากขึ้นจากทั้งนักทฤษฎีและนักทดลองเมื่อถึงเวลาที่การทดลอง CERN g–2 ครั้งที่สองสิ้นสุดลง ยังมีวิธีอีกมากมายที่จะแก้ไขข้อผิดพลาดอย่างเป็นระบบ
ซึ่งนำไปสู่เวอร์ชันที่สามที่ CERN ซึ่งเริ่มต้นในปี 1969 คุณลักษณะที่น่าสนใจประการหนึ่งคือการทดลองนี้เป็นการทดสอบความไวสูงของทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป . การถกเถียงยังคงดำเนินต่อไปเกี่ยวกับความเป็นจริงทางกายภาพของการขยายเวลา (กล่าวคือ การช้าลงของนาฬิกา
เมื่อเทียบกับผู้สังเกตการณ์)
และตอนนี้ การวัดการขยายเวลาของอายุการใช้งานของมิวออนในวงแหวนจัดเก็บทำให้การถกเถียงสิ้นสุดลง ผลลัพธ์ซึ่งยืนยันการทำนาย QED ให้มีความแม่นยำ 0.0007% ถูกเผยแพร่ในปี 2522ในปีนั้น สิ่งที่กลายเป็นที่รู้จักในชื่อแบบจำลองมาตรฐานของฟิสิกส์ของอนุภาคได้รวมเข้าด้วยกัน
เชื่อมโยงอนุภาคที่รู้จักและแรงที่รู้จักเกือบทั้งหมดในแพ็คเกจทางทฤษฎีเดียว มีการค้นพบอนุภาคที่คาดการณ์ไว้ และการวัดค่าของกระบวนการต่างๆ ก็เป็นไปตามทฤษฎี อาคาร QED ดูน่าอยู่กว่าที่เคย น่าแปลกที่สิ่งนี้ดึงความสนใจกลับมาที่ g–2 เพราะตอนนี้นักฟิสิกส์พยายามค้นหาจุดบกพร่องในทุกทาง
การทดลองอีกครั้งได้ดำเนินการอย่างถูกต้องแล้ว คราวนี้ที่ห้องปฏิบัติการแห่งชาติ Brookhaven ในสหรัฐอเมริกา ด้วยการใช้วงแหวนจัดเก็บขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 15 ม. ที่ติดตั้งแม่เหล็กตัวนำยิ่งยวดที่ให้สนามแม่เหล็กแนวตั้ง 1.45 T จึงพยายามลดการวัดจากเจ็ดส่วนในล้านส่วนเหลือเพียงหนึ่งส่วน
ในล้านส่วน เพื่อทดสอบขีดจำกัดของรุ่นมาตรฐาน เมื่อรวบรวมข้อมูลเสร็จสมบูรณ์ในปี 2544 ผลลัพธ์ได้รับการตีพิมพ์ในปี 2547และไม่เห็นด้วยกับทฤษฎีประมาณ 2.5 σ โดยมีความแม่นยำ 0.5 ส่วนในล้านส่วนในความผิดปกติ ( Phys. Rev. Lett. 92 1618102 )
วิทยาศาสตร์ไม่ใช่ลำดับง่ายๆ ของการทดสอบทางทฤษฎีและการยืนยันหรือหักล้างจากการทดลอง
นี่เป็นการชี้นำ แต่ไม่ใช่การบ่งชี้ที่ชัดเจนของฟิสิกส์ที่อยู่นอกเหนือแบบจำลองมาตรฐาน การทดลอง g–2 ครั้งที่ห้าเริ่มขึ้นอย่างถูกต้องที่ Fermilab ในปี 2013หลังจากที่ Brookhaven มอบอำนาจแม่เหล็กของมันให้กับห้องทดลองของรัฐอิลลินอยส์ ขณะนี้ประกอบด้วยคนประมาณ 200 คน
credit :
sktwitter.com
jpcoachbagsoutletshops.com
wanko-hakuryu.com
HutWitter.com
ApasSionForBooksBlog.com
cialiscanadabest.com
alor-nishan.com
oakleysunglasses-outletcheap.com
reductilrxblog.com
