중서부의 사람들은 미시시피 강을 견인하고 7 월 일리노이의 평지를 통과하는 거대한 전자기가있는 것을보고 놀랐을 것입니다. Electromagnet은 뉴욕의 Brookhaven National Laboratory의 원래 집에서 시카고 근처의 Fermilab까지 이루어졌습니다. 2016 년에는 Muon G-2 실험의 중심이 될 예정이며 ( "Gee Minus 2"로 발음) 입자 물리학의 표준 모델 이외의 물리학의 힌트를 찾도록 설계되었습니다.
.Muon G-2 실험은 가벼운 사촌, 전자로 전환하는 행위에서 매우 짧은 입자 인 Muon을 잡으려고 할 것입니다. 새로운 입자 또는 힘 또는 다른 것이 완전히 책임이 있어야한다는 것을 나타냅니다. 이러한 변화를 보려면, 연구원들은 양자 진공 상태에서 존재하는 모든 가상 입자 덕분에 뮤온이 자기장에 배치 될 때 발생하는 흔들림을 정확하게 측정 할 것입니다. Wobble의 가치가 표준 모델의 정확한 예측에 동의하지 않는다면 과학자들이 말한 것처럼“새로운 물리학”이 관련되어 있음을 알게 될 것입니다.
.할 것 같지 않은? 당신은 betcha. 그러나 과학자들이 입자 물리학 모델이 거의 완전하다고 생각했을 때 1936 년 뮤온 자체의 발견보다 그리 가능성이 높지 않습니다. Caltech 물리학자인 Caltech 물리학자인 Carl Anderson과 Seth Neddermeyer는 우주 광선을 연구하고 있었고 자기장을 통과했을 때 예상대로 일부 입자가 곡선을 보지 못했다는 것을 알았습니다. 1 년 후, 클라우드 챔버 실험은 이것이 실제로 새로운 입자임을 확인했습니다.
I.I.가 놀라운 발전이었습니다. 라비는 유명하게 선언했다 ?” 그리고 그것은 표준 모델의 훨씬 더 복잡한 버전으로 이어졌으며, 2 개가 아닌 3 세대의 물질 입자 (쿼크 및 렙톤)가 아니라 4 가지 종류의 힘을 전달하는 입자 (게이지 보손) (진정한 입자 동물원)는 말할 것도 없습니다. 우리는 입자 가속기 외부에서 2 세대와 3 세대를 자주 만나지 않습니다. 왜냐하면 그들은 너무 무거워서 1 세대 사촌들에게 거의 즉시 부패하기 때문입니다.
.그렇다고 겸손한 뮤온에 실질적인 응용 프로그램이 없다는 의미는 아닙니다. Los Alamos 과학자들은 주요 국경 교차점에서 트럭 또는화물 용기에서 핵 물질의 불법 운송을 추적하기 위해 Muon 기반 방사선 촬영 기술을 개발하고 있습니다. 일본에서는 Muon 탐지기가 활성 화산이 분출 할 준비가 될 때를 감지하는 데 도움이 될 수 있습니다.
지금까지 가장 화려한 적용은 Muon 검출기를 사용하여 X- 선 체제에서 고 에너지 광자 대신 뮤온을 사용하는 일종의 X- 선 같은 이미징 기술인 마야 피라미드를 매핑하는 것입니다. 밀도가 밀도가 높을수록 이미지가 막히고, 막히는 더 많은 뮤온이 그림자를 주조합니다. 내부 구조에 간격이있는 경우 (숨겨진 매장실) 결과 이미지의 명확한 영역으로 나타납니다. 표면 아래에서 100 피트 이상을 영상화하는 것이 지상 침투 레이더보다 낫습니다.
1960 년대에 물리학 자 루이스 알바레즈 (Luis Alvarez)는 이집트 고고학자들과 협력하여 기자 (Giza)의 카 프레 피라미드에있는 숨겨진 챔버에 접근 할 수있게되었습니다. 그는 뮤온 탐지기로 특수 스파크 챔버를 만들어 철 시트로 싸서 전체 구조를 이미지화하는 데 사용했습니다. 그가 데이터를 분석했을 때, 피라미드에는 명확한 영역이 예상보다 적은 수의 뮤온을 멈췄습니다. 즉, 조밀 한 구조에는 공허가 있었으며 아직 발견되지 않은 숨겨진 방을 암시했습니다. 아아, 그들은 그런 방을 찾지 못했지만 Alvarez의 작품은 Muon Tomography로 알려진이 기술의 원칙 증거를 설정했습니다.
.다른 사람들은 텍사스 텍사스 대학교의 Roy Schwitters, Austin의 Roy Schwitters와 같은 Alvarez의 발자취를 따르고 싶어합니다. 그는 Oust Muon 탐지기를 벨리즈에 숨겨져있을 가능성이없는 탐구되지 않은 "정글로 덮인 마운드"를 맵핑하기 위해 오래된 Muon 탐지기를 획득하고 있습니다. 아이디어는 La Milpa의 피라미드 바닥 주위에 여러 개의 뮤온 탐지기를 묻어 내부에있는 모든 것을 매핑하기 위해 통과하는 뮤온의 궤적을 측정하는 데 사용하는 것입니다. 그것은 내부를 CT 스캔하는 것과 같습니다.
이제 우리는 과학 역사의 또 다른 시점으로 돌아 왔으며 입자 물리학 모델이 완료되었다고 생각합니다. 그러나 물리학 자들은 여전히 초대형, 양자 중력 또는 다른 것 등 새로운 물리학을 찾고 있으며 Fermilab의 Muon G-2 실험은 국경을 조사하기 위해 고안된 많은 것 중 하나 일뿐입니다. 누가 알아? 뮤온은 우리가 우주에 대해 우리가 알고있는 것을 다시 한 번 크게 바꿀 수 있습니다.
Jennifer Ouellette는 과학 작가이자 의 저자입니다. 미적분기 일기 <> 및 다가오는 나, 나 자신과 이유 :자기 과학을 찾고 있습니다. 트위터에서 그녀를 따르십시오 @jenlucpiquant .
