Эксперимент с мюоном g-2, расположенный в Национальной ускорительной лаборатории Ферми Министерства энергетики США (DOE), начал поиск этих открытий. 31 мая сверхпроводящий электромагнит шириной 50 футов в центре эксперимента увидел свой первый пучок мюонных частиц из ускорителей Фермилаба, положив начало трехлетним усилиям по измерению того, что происходит с этими частицами, когда их помещают в потрясающе точный магнитное поле. Ответ может переписать представление ученых о Вселенной и о том, как она работает.
«Первый луч эксперимента Muon g-2 действительно сигнализирует о начале новой важной исследовательской программы в Фермилабе, которая использует мюонные частицы для поиска редких и интересных аномалий в природе», — сказал директор Фермилаба Найджел Локьер. «После многих лет подготовки я очень рад видеть, как этот эксперимент всерьез начинает свои поиски».Путь к этому моменту для Muon g-2 был долгим, как в прямом, так и в переносном смысле. Первое поколение этого эксперимента было проведено в Брукхейвенской национальной лаборатории Министерства энергетики США в штате Нью-Йорк в конце 1990-х — начале 2000-х годов.
Целью эксперимента было точно измерить одно свойство мюона — прецессию или колебание частиц в магнитном поле. Окончательные результаты были неожиданными, намекая на присутствие ранее неизвестных фантомных частиц или сил, влияющих на свойства мюона.
Новый эксперимент в Фермилабе будет использовать интенсивный пучок мюонов в лаборатории, чтобы дать окончательный ответ на вопросы, поставленные экспериментом в Брукхейвене. А поскольку построить совершенно новую машину в Брукхейвене пришлось бы в 10 раз дороже, чем переместить магнит в Фермилаб, команда Muon g-2 перевезла этот большой, хрупкий сверхпроводящий магнит целиком с Лонг-Айленда в пригород Чикаго. лето 2013 года.
Магнит перенесся на барже на юг вокруг Флориды, вверх по водному пути Теннесси-Томбигби и реке Иллинойс, а затем на специально сконструированном грузовике в течение трех ночей был доставлен в Фермилаб. А благодаря онлайн-карте на базе GPS он собрал тысячи поклонников за время своего путешествия, что сделало его одним из самых известных электромагнитов в мире.«Получить здесь магнит было только полдела», — сказал Крис Полли, руководитель проекта эксперимента Muon g-2. "С момента его прибытия команда здесь, в Фермилабе, круглосуточно работала, устанавливая детекторы, строя диспетчерскую и в течение прошлого года регулируя однородность магнитного поля, которая должна быть точно известна до беспрецедентного уровня, чтобы получить любую новая физика. Было проделано много работы, но теперь мы готовы по-настоящему начать ".
Эта работа включала создание нового канала для доставки чистого пучка мюонов к кольцу, установку множества приборов для измерения как магнитного поля, так и мюонов, циркулирующих в нем, и продолжавшийся год процесс измерения. «Шимминг» магнита, вставка крошечных кусочков металла вручную для формирования магнитного поля. Поле, создаваемое магнитом, теперь в три раза более однородное, чем поле, созданное им в Брукхейвене.
В течение следующих нескольких недель команда Muon g-2 протестирует оборудование, установленное вокруг магнита, которое впервые за 16 лет будет хранить и измерять мюоны. Позже в этом году они начнут получать данные научного качества, и если их результаты подтвердят аномалию, впервые обнаруженную в Брукхейвене, это будет означать, что элегантная картина Вселенной, над которой ученые работали десятилетиями, является неполной и что новые частицы или силы могут быть там, ожидая своего открытия.«Это захватывающее время для всей команды и для физики», — сказал Дэвид Герцог из Вашингтонского университета, со-спикер коллаборации Muon g-2. «Магнит работает, и работает фантастически хорошо.
Скоро мы получим наши первые результаты и лучший обзор через окно, которое нам открыл эксперимент в Брукхейвене».