Stimmt die Theorie der Elementarteilchen mit der Realität überein? Forschende des Myon g-2 Experiments haben das Standardmodell erneut auf die Probe gestellt – und die Zweifel verstärkt.
Die Myon g-2 Kollaboration besteht aus fast 200 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern aus 33 Einrichtungen und 7 Ländern. Im Zentrum der aktuellen Experimente steht der Teilchenbeschleuniger des Fermilab im US-amerikanischen Batavia, Illinois. Durch den Speicherring mit 14-Meter Durchmesser sausen mit nahezu Lichtgeschwindigkeit sogenannte Myonen.verwandt, aber 200 Mal so schwer.
Die Experimentalphysiker Martin Fertl und Simon Corrodi forschen am Myonenspeicherring des Fermilab.Wie Elektronen besitzen Myonen besondere Quanteneigenschaften, die dazu führen, dass sie sich in einem Magnetfeld wie winzige Kreisel verhalten. Ähnlich wie ein Spielzeugkreisel, der nicht senkrecht steht und langsam umkippt, rotiert die Drehachse von Myonen um das Magnetfeld: sie präzedieren.
Mithilfe des Standardmodells können Physiker:innen berechnen, wie stark g von 2 abweicht – daher der Name der g-2 Kollaboration. Sie können den Wert aber auch im Teilchenbeschleuniger messen. Falls die Berechnungen von den Messungen abweichen, ist das ein Hinweis darauf, dass das zur Berechnung verwendete Model – das Standardmodell – fehlerhaft ist.die Myon g-2 Forschergruppe einen experimentellen Wert für g. Am Donnerstag gab das Team nun einen neuen Wert bekannt: 2,00233184110.
Der neue Wert bringt die Teilchenphysik näher an den ultimativen Showdown zwischen Theorie und Experiment. Hierauf warten wir seit über 20 Jahren.„Der neue Wert, den wir heute verkünden konnten, untermauert das erste Ergebnis, das wir im April 2021 bekannt gegeben haben“, sagt Martin Fertl, Professor für Niederenergieteilchenphysik am Exzellenzcluster PRISMA+ der Johannes Gutenberg-Universität Mainz .
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