Мюон

Субатомная частица

Мюон ( / ˈ m ( j ) uː ɑː n / M(Y)OO -on ; от греческой буквы мю (μ) , используемой для его обозначения) — элементарная частица , подобная электрону , с электрическим зарядом −1.  e и спин 1/2, но с гораздо большей массой. Его классифицируют как лептон . Как и другие лептоны, мюон не считается состоящим из каких-либо более простых частиц.

Мюон — нестабильная субатомная частица со средним временем жизни2,2  мкс , что намного дольше, чем у многих других субатомных частиц. Как и распад неэлементарного нейтрона (со временем жизни около 15 минут), распад мюона происходит медленно (по субатомным меркам), поскольку распад опосредован только слабым взаимодействием (а не более мощным сильным взаимодействием или электромагнитным взаимодействием ). и потому, что разница масс между мюоном и набором продуктов его распада мала, что обеспечивает мало кинетических степеней свободы для распада. Распад мюона почти всегда производит как минимум три частицы, которые должны включать электрон того же заряда, что и мюон, и два типа нейтрино .

Как и все элементарные частицы, мюон имеет соответствующую античастицу с противоположным зарядом (+1  e ), но равной массой и спином: антимюон (также называемый положительным мюоном ). Мюоны обозначаются
мкм⁻
и антимюоны
мкм⁺
. Раньше мюоны назывались мю-мезонами , но современные физики элементарных частиц не классифицируют их как мезоны (см. § Историю) , и это название больше не используется физическим сообществом.

Мюоны имеют массу105,66  МэВ/ с ² , что примерно206,768 2830 (46) ^[6] раз больше электрона, м _e . Существует также третий лептон, тау , примерно в 17 раз тяжелее мюона.

Из-за своей большей массы мюоны ускоряются медленнее, чем электроны в электромагнитных полях, и излучают меньше тормозного излучения (замедляющего излучения). Это позволяет мюонам данной энергии проникать гораздо глубже в материю, поскольку торможение электронов и мюонов происходит в первую очередь за счет потери энергии по механизму тормозного излучения. Например, так называемые вторичные мюоны, создаваемые космическими лучами , попадающими в атмосферу, могут проникать в атмосферу и достигать поверхности суши Земли и даже глубоких шахт.

Поскольку мюоны имеют большую массу и энергию, чем энергия распада радиоактивности, они не образуются в результате радиоактивного распада . Тем не менее, они производятся в больших количествах при высокоэнергетических взаимодействиях с обычной материей, в некоторых экспериментах на ускорителях частиц с адронами и при взаимодействии космических лучей с веществом. Эти взаимодействия обычно первоначально производят пи-мезоны , которые почти всегда распадаются на мюоны.

Как и другие заряженные лептоны, мюон имеет связанное с ним мюонное нейтрино , обозначаемое
ν
_мкм, который отличается от электронного нейтрино и участвует в различных ядерных реакциях.

История

Мюоны были открыты Карлом Д. Андерсоном и Сетом Неддермейером в Калифорнийском технологическом институте в 1936 году во время изучения космического излучения . Андерсон заметил частицы, которые изгибались иначе, чем электроны и другие известные частицы, когда проходили через магнитное поле . Они были отрицательно заряжены, но изогнуты менее резко, чем электроны, но более резко, чем протоны , для частиц с одинаковой скоростью. Предполагалось, что величина их отрицательного электрического заряда равна величине отрицательного электрического заряда электрона, и поэтому для учета разницы в кривизне предполагалось, что их масса больше, чем у электрона, но меньше, чем у протона. Таким образом, Андерсон первоначально назвал новую частицу мезотроном , взяв приставку мезо- от греческого слова, означающего «середина». Существование мюона было подтверждено в 1937 году экспериментом Дж. К. Стрита и Э. К. Стивенсона с камерой Вильсона . ^[7]

Частица с массой в диапазоне мезонов была предсказана теоретиком Хидеки Юкавой еще до открытия мезонов : ^[8]

Представляется естественным модифицировать теорию Гейзенберга и Ферми следующим образом. Переход тяжелой частицы из нейтронного состояния в протонное не всегда сопровождается испусканием легких частиц. Иногда переход захватывается другой тяжелой частицей.

Из-за своей массы мю-мезон первоначально считался частицей Юкавы, а некоторые ученые, в том числе Нильс Бор , первоначально назвали его юконом . Тот факт, что мезотрон (т.е. мюон) не был частицей Юкавы, был установлен в 1946 году экспериментом, проведенным Марчелло Конверси , Оресте Пиччиони и Этторе Панчини в Риме. В этом эксперименте, который Луис Вальтер Альварес назвал «началом современной физики элементарных частиц» в своей Нобелевской лекции 1968 года, ^[9] они показали, что мюоны космических лучей распадаются, не захватываясь атомными ядрами, вопреки ожиданиям медиатора. ядерной силы, постулируемой Юкавой. Предсказанная Юкавой частица, пи-мезон , была наконец идентифицирована в 1947 году (опять же благодаря взаимодействиям космических лучей).

Поскольку теперь известны две частицы с промежуточной массой, более общий термин «мезон» был принят для обозначения любой такой частицы в правильном диапазоне масс между электронами и нуклонами. Далее, чтобы различать два разных типа мезонов после открытия второго мезона, первоначальную мезотронную частицу переименовали в мю-мезон (греческая буква ц [ му ] соответствует м ), а новый мезон 1947 года (частица Юкавы ) был назван пи-мезоном .

Поскольку позже в экспериментах на ускорителях было обнаружено больше типов мезонов, в конечном итоге выяснилось, что мю-мезон существенно отличается не только от пи-мезона (примерно той же массы), но и от всех других типов мезонов. Разница, в частности, заключалась в том, что мю-мезоны не взаимодействовали с ядерными силами, как это делали пи-мезоны (и должны были это делать, согласно теории Юкавы). Новые мезоны также продемонстрировали доказательства того, что ведут себя в ядерных взаимодействиях как пи-мезон, но не как мю-мезон. Кроме того, продукты распада мю-мезона включали как нейтрино , так и антинейтрино , а не только одно или другое, как наблюдалось при распаде других заряженных мезонов.

В окончательной Стандартной модели физики элементарных частиц , систематизированной в 1970-х годах, все мезоны, кроме мю-мезона, считались адронами , то есть частицами, состоящими из кварков , и, таким образом, подчинялись ядерному взаимодействию. В кварковой модели мезон больше не определялся по массе (поскольку были обнаружены очень массивные частицы — больше, чем нуклоны ), а вместо этого представлял собой частицы, состоящие ровно из двух кварков (кварка и антикварка), в отличие от барионов , которые определяются как частицы, состоящие из трех кварков (протоны и нейтроны были самыми легкими барионами). Однако мю-мезоны оказались фундаментальными частицами (лептонами), подобными электронам, без кварковой структуры. Таким образом, мю-мезоны вообще не были мезонами в новом смысле и использовании термина « мезон » , используемого в кварковой модели структуры частиц.

С этим изменением определения термин «мю-мезон» был оставлен и заменен, когда это возможно, современным термином «мюон» , в результате чего термин «мю-мезон» стал лишь исторической сноской. В новой кварковой модели другие типы мезонов иногда продолжали называться более короткой терминологией (например, пи-мезон вместо пи-мезона), но в случае мюона он сохранил более короткое название и никогда больше не упоминался должным образом более старыми моделями. терминология «мю-мезон».

Окончательное признание мюона простым «тяжелым электроном», не играющим никакой роли в ядерном взаимодействии, казалось в то время настолько нелепым и удивительным, что нобелевский лауреат И. И. Раби пошутил: «Кто это приказал?» ^[10]

В эксперименте Росси-Холла (1941) мюоны были впервые использованы для наблюдения замедления времени (или, альтернативно, сокращения длины ), предсказанного специальной теорией относительности . ^[11]

Мюонные источники

Мюон космических лучей проходит сквозь свинец в камере Вильсона

Мюоны, попадающие на поверхность Земли, рождаются косвенно как продукты распада столкновений космических лучей с частицами земной атмосферы. ^[12]

Около 10 000 мюонов достигают каждого квадратного метра земной поверхности в минуту; эти заряженные частицы образуются как побочные продукты космических лучей, сталкивающихся с молекулами в верхних слоях атмосферы. Двигаясь с релятивистскими скоростями, мюоны могут проникать на десятки метров в камни и другие вещества, прежде чем затухать в результате поглощения или отклонения другими атомами. ^[13]

Когда протон космических лучей сталкивается с атомными ядрами в верхних слоях атмосферы, создаются пионы . Они распадаются на относительно небольшом расстоянии (метры) на мюоны (их предпочтительный продукт распада) и мюонные нейтрино . Мюоны этих высокоэнергетических космических лучей обычно движутся примерно в том же направлении, что и первоначальный протон, со скоростью, близкой к скорости света . Хотя их время жизни без релятивистских эффектов позволило бы преодолеть расстояние полувыживания всего лишь около 456 метров (2,197 мкс × ln(2) × 0,9997 × c ) самое большее (как видно с Земли), эффект замедления времени специальной теории относительности (из с точки зрения Земли) позволяет вторичным мюонам космических лучей пережить полет к поверхности Земли, поскольку в земной системе мюоны имеют более длительный период полураспада из-за их скорости. С другой стороны, с точки зрения ( инерциальной системы отсчета ) мюона, именно эффект сжатия длины специальной теории относительности позволяет это проникновение, поскольку в системе мюона его время жизни не изменяется, но сокращение длины приводит к увеличению расстояний через атмосферу и Земля должна быть намного короче этих расстояний в системе отсчета покоя Земли. Оба эффекта являются одинаково действенными способами объяснения необычного выживания быстрого мюона на расстоянии.

Поскольку мюоны, как и нейтрино, необычайно проникают в обычное вещество, их также можно обнаружить глубоко под землей (700 метров на детекторе Судан-2 ) и под водой, где они составляют основную часть естественного фонового ионизирующего излучения. Как уже отмечалось, подобно космическим лучам, это вторичное мюонное излучение также является направленным.

Та же самая ядерная реакция, описанная выше (т.е. адрон-адронные удары для создания пучков пионов, которые затем быстро распадаются на пучки мюонов на коротких расстояниях), используется физиками элементарных частиц для создания пучков мюонов, таких как пучок, использованный в эксперименте мюонов g -2. . ^[14]

Распад мюона

Самый распространённый распад мюона

Мюоны являются нестабильными элементарными частицами и тяжелее электронов и нейтрино, но легче всех других частиц материи. Они распадаются за счет слабого взаимодействия . Поскольку числа лептонных семейств сохраняются в отсутствие крайне маловероятной немедленной осцилляции нейтрино , одно из нейтрино, образующихся в результате распада мюона, должно быть нейтрино мюонного типа, а другое - антинейтрино электронного типа (распад антимюона приводит к образованию соответствующих античастиц, как подробно описано). ниже).

Поскольку заряд должен сохраняться, одним из продуктов распада мюона всегда является электрон с тем же зарядом, что и мюон (позитрон, если это положительный мюон). Таким образом, все мюоны распадаются как минимум на электрон и два нейтрино. Иногда, помимо этих необходимых продуктов, образуются дополнительные частицы, не имеющие суммарного заряда и нулевого спина (например, пара фотонов или пара электрон-позитрон).

Доминирующий режим распада мюона (иногда называемый распадом Мишеля в честь Луи Мишеля ) является самым простым из возможных: мюон распадается на электрон, электронное антинейтрино и мюонное нейтрино. Антимюоны зеркальным образом чаще всего распадаются на соответствующие античастицы: позитрон , электронное нейтрино и мюонное антинейтрино. В формульных терминах эти два распада таковы:

мкм⁻
→
е⁻
+νе+νмкм

мкм⁺
→е++
ν
_е+
ν
_мкм

Среднее время жизни τ = ħ / Γ (положительного) мюона равно2,196 9811 ± 0,000 0022  мкс . ^[4] Установлено равенство времен жизни мюона и антимюона с точностью лучше одной части из 10 ⁴ . ^[15]

Запрещенные распады

Определенные режимы распада без нейтрино кинематически разрешены, но для всех практических целей запрещены в Стандартной модели , даже с учетом того, что нейтрино имеют массу и колеблются. Примеры, запрещенные сохранением лептонного аромата:

мкм⁻
→
е⁻
+
γ

и

мкм⁻
→
е⁻
+
е⁺
+
е⁻
.

С учетом массы нейтрино распад типа
мкм⁻
→
е⁻
+
γ
технически возможен в Стандартной модели (например, путем нейтринной осцилляции виртуального мюонного нейтрино в электронное нейтрино), но такой распад крайне маловероятен и поэтому должен быть экспериментально ненаблюдаем. Менее одного из каждых ¹⁰⁵⁰ распадов мюонов должен привести к такому распаду.

Наблюдение таких режимов распада могло бы стать четким доказательством существования теорий, выходящих за рамки Стандартной модели . Верхние пределы долей ветвления таких мод распада были измерены во многих экспериментах, начавшихся более 60 лет назад. Текущий верхний предел
мкм⁺
→
е⁺
+
γ
доля ветвления измерена в 2009–2013 гг. в эксперименте МЭГ и составляет4,2 × 10 ^-13 . ^[16]

Теоретическая скорость распада

Ширина распада мюона , следующая из золотого правила Ферми, имеет размерность энергии и должна быть пропорциональна квадрату амплитуды и, следовательно, квадрату константы связи Ферми ( ), с общей размерностью обратной четвертой степени энергии. Путем анализа размерностей это приводит к правилу Сарджента о зависимости пятой степени от m _μ , ^{[17] [18]} ${\displaystyle G_{\text{F}}}$

${\displaystyle \Gamma ={\frac {G_{\text{F}}^{2}m_{\mu }^{5}}{192\pi ^{3}}}~I\left({\frac {m_{\text{e}}^{2}}{m_{\mu }^{2}}}\right),}$

где , ^[18] и: ${\displaystyle I(x)=1-8x-12x^{2}\ln x+8x^{3}-x^{4}}$

${\displaystyle x={\frac {2\,E_{\text{e}}}{m_{\mu }\,c^{2}}}}$– доля максимальной энергии, передаваемая электрону.

Распределения электронов при распадах мюонов параметризовались с использованием так называемых параметров Мишеля. Значения этих четырех параметров однозначно предсказываются в Стандартной модели физики элементарных частиц, поэтому распады мюонов представляют собой хороший тест пространственно-временной структуры слабого взаимодействия . Никаких отклонений от предсказаний Стандартной модели пока не обнаружено.

Для распада мюона ожидаемое распределение распада для значений параметров Мишеля Стандартной модели равно

${\displaystyle {\frac {\partial ^{2}\Gamma }{\partial x\,\partial {\cos \theta }}}\sim x^{2}[(3-2x)+P_{\mu }\cos \theta \,(1-2x)]}$

где - угол между вектором поляризации мюона и вектором импульса распадного электрона, и - доля мюонов, поляризованных вперед. Интегрирование этого выражения по энергии электронов дает угловое распределение дочерних электронов: ${\displaystyle \theta }$ ${\displaystyle \mathbf {P} _{\mu }}$ ${\displaystyle P_{\mu }=|\mathbf {P} _{\mu }|}$

${\displaystyle {\frac {\mathrm {d} \Gamma }{\mathrm {d} {\cos \theta }}}\sim 1-{\frac {1}{3}}P_{\mu }\cos \theta .}$

Распределение энергии электронов, интегрированное по полярному углу (справедливо для ), равно ${\displaystyle x<1}$

${\displaystyle {\frac {\mathrm {d} \Gamma }{\mathrm {d} x}}\sim (3x^{2}-2x^{3}).}$

Поскольку направление, в котором испускается электрон (полярный вектор), предпочтительно направлено напротив спина мюона ( аксиальный вектор ), распад является примером несохранения четности из-за слабого взаимодействия. По сути, это та же самая экспериментальная сигнатура, которая использовалась в оригинальной демонстрации . В более общем смысле в Стандартной модели все заряженные лептоны распадаются в результате слабого взаимодействия и аналогичным образом нарушают симметрию четности.

Мюонные атомы

Мюон был первой открытой элементарной частицей , не встречающейся в обычных атомах .

Отрицательные атомы мюонов

Отрицательные мюоны могут образовывать мюонные атомы (ранее называемые мю-мезоатомами), замещая электрон в обычных атомах. Мюонные атомы водорода намного меньше типичных атомов водорода, потому что гораздо большая масса мюона придает ему гораздо более локализованную волновую функцию в основном состоянии , чем наблюдается у электрона. В многоэлектронных атомах, когда только один из электронов заменяется мюоном, размер атома продолжает определяться остальными электронами, и размер атома практически не изменяется. Тем не менее, в таких случаях орбиталь мюона продолжает оставаться меньше и гораздо ближе к ядру, чем атомные орбитали электронов.

Спектроскопические измерения в мюонном водороде были использованы для точной оценки радиуса протона . ^[19] Результаты этих измерений отклонились от принятого тогда значения, что привело к так называемой загадке протонного радиуса . Позже эта загадка нашла свое решение, когда стали доступны новые улучшенные измерения радиуса протона в электронном водороде. ^[20]

Мюонный гелий создается путем замены мюоном одного из электронов в гелии-4. Мюон вращается гораздо ближе к ядру, поэтому мюонный гелий можно рассматривать как изотоп гелия, ядро ​​которого состоит из двух нейтронов, двух протонов и мюона с одним электроном снаружи. В просторечии его можно было бы назвать «гелий 4,1», поскольку масса мюона чуть больше 0,1  дальтон . Химически мюонный гелий, обладающий неспаренным валентным электроном , может связываться с другими атомами и ведет себя скорее как атом водорода, чем как инертный атом гелия. ^{[21] [22] [23]}

Мюонные тяжелые атомы водорода с отрицательным мюоном могут подвергаться ядерному синтезу в процессе мюон-катализируемого синтеза после того, как мюон может покинуть новый атом, чтобы вызвать синтез в другой молекуле водорода. Этот процесс продолжается до тех пор, пока отрицательный мюон не будет захвачен ядром гелия, где он и остается до распада.

Отрицательные мюоны, связанные с обычными атомами, могут быть захвачены ( мюонный захват ) посредством слабого взаимодействия протонами в ядрах, что является своего рода процессом, подобным захвату электронов. Когда это происходит, происходит ядерная трансмутация : протон становится нейтроном и испускается мюонное нейтрино.

Положительные атомы мюонов

Положительный мюон, остановленный в обычном веществе, не может быть захвачен протоном, поскольку два положительных заряда могут только отталкиваться . Положительный мюон также не притягивается к ядрам атомов. Вместо этого он связывает случайный электрон и с этим электроном образует экзотический атом, известный как атом мюония (мю). В этом атоме мюон действует как ядро. Положительный мюон в этом контексте можно считать псевдоизотопом водорода с одной девятой массы протона. Поскольку масса электрона намного меньше массы как протона, так и мюона, приведенная масса мюония и, следовательно, его боровский радиус очень близки к массе водорода . Поэтому эту связанную пару мюон-электрон можно рассматривать в первом приближении как короткоживущий «атом», который ведет себя по химическому составу как изотопы водорода ( протий , дейтерий и тритий ).

Как положительные, так и отрицательные мюоны могут входить в состав короткоживущего пи-мю-атома, состоящего из мюона и противоположно заряженного пиона. Эти атомы наблюдались в 1970-х годах в экспериментах в Брукхейвенской национальной лаборатории и Фермилабе . ^{[24] [25]}

Аномальный магнитный дипольный момент

Аномальный магнитный дипольный момент представляет собой разницу между экспериментально наблюдаемым значением магнитного дипольного момента и теоретическим значением, предсказанным уравнением Дирака . Измерение и прогнозирование этой величины очень важно в прецизионных тестах QED . Эксперимент E821 ^[26] в Брукхейвене и эксперимент Muon g-2 в Фермилабе изучали прецессию спина мюона в постоянном внешнем магнитном поле при обращении мюонов в удерживающем кольце. В 2021 году коллаборация Muon g-2 сообщила ^[27] :

${\displaystyle a={\frac {g-2}{2}}=0.00116592061(41).}$

Прогноз значения аномального магнитного момента мюона включает в себя три части:

a _μ ^SM = a _μ ^QED + a _μ ^EW + a _μ ^имел .

Разница между g- факторами мюона и электрона обусловлена ​​разницей их масс. Из-за большей массы мюона вклад в теоретический расчет его аномального магнитного дипольного момента от слабых взаимодействий Стандартной модели и от вкладов с участием адронов важен на текущем уровне точности, тогда как эти эффекты не важны для электрона. Аномальный магнитный дипольный момент мюона также чувствителен к вкладам новой физики за пределами Стандартной модели , такой как суперсимметрия . По этой причине аномальный магнитный момент мюона обычно используется в качестве исследования новой физики за пределами Стандартной модели, а не как проверка КЭД . ^[28] Мюон  g -2 , новый эксперимент в Фермилабе с использованием магнита E821 улучшил точность этого измерения. ^[29]

В 2020 году международная группа из 170 физиков рассчитала наиболее точное предсказание теоретического значения аномального магнитного момента мюона. ^{[30] [31]}

Мюон g−2

Мюон g-2 — это эксперимент по физике элементарных частиц в Фермилабе, направленный на измерение аномального магнитного дипольного момента мюона с точностью 0,14 ppm, ^{[32] [33]} , что является чувствительным тестом Стандартной модели. ^[34] Это также может предоставить доказательства существования совершенно новых частиц. ^[35]

В 2021 году эксперимент «Мюон g-2» представил свои первые результаты нового экспериментального среднего значения, которое увеличило разницу между экспериментом и теорией до 4,2 стандартных отклонений. ^[36]

Электрический дипольный момент

Текущий экспериментальный предел электрического дипольного момента мюона | д _мкм | < 1,9 × 10 ^-19  э·см, установленное экспериментом E821 в Брукхейвене, на порядки превышает предсказания Стандартной модели. Наблюдение ненулевого электрического дипольного момента мюона могло бы стать дополнительным источником CP-нарушения . В результате экспериментов в Фермилабе ожидается улучшение чувствительности на два порядка по сравнению с пределом Брукхейвена.

Мюонная радиография и томография

Поскольку мюоны проникают гораздо глубже, чем рентгеновские лучи или гамма-лучи , мюонную визуализацию можно использовать для гораздо более толстого материала или, в случае источников космических лучей, для более крупных объектов. Одним из примеров является коммерческая мюонная томография, используемая для получения изображений целых грузовых контейнеров с целью обнаружения экранированных ядерных материалов , а также взрывчатых веществ и другой контрабанды. ^[37]

Методика мюонной трансмиссионной радиографии на основе источников космических лучей была впервые использована в 1950-х годах для измерения глубины вскрышных пород тоннеля в Австралии ^[38] и в 1960-х годах для поиска возможных скрытых камер в пирамиде Хефрена в Гизе . ^[39] В 2017 году сообщалось об открытии большой пустоты (длиной минимум 30 метров) путем наблюдения мюонов космических лучей. ^[40]

В 2003 году учёные Лос-Аламосской национальной лаборатории разработали новый метод визуализации: мюонную томографию . С помощью мюонной томографии реконструируются как входящие, так и выходящие траектории для каждой частицы, например, с помощью герметичных алюминиевых дрейфовых трубок . ^[41] С момента разработки этого метода его начали использовать несколько компаний.

В августе 2014 года Decision Sciences International Corporation объявила, что получила контракт от Toshiba на использование ее детекторов слежения за мюонами при восстановлении ядерного комплекса Фукусима . ^[42] С помощью системы отслеживания Фукусима-дайити было предложено провести в течение нескольких месяцев измерения мюонов, чтобы показать распределение активных зон реактора. В декабре 2014 года Tepco сообщила, что на Фукусиме они будут использовать два разных метода получения мюонных изображений: «метод мюонного сканирования» на энергоблоке № 1 (самый сильно поврежденный, где топливо могло покинуть корпус реактора) и «метод рассеяния мюонов» на Блок 2. ^[43] Международный исследовательский институт ядерного вывода из эксплуатации IRID в Японии и Исследовательская организация ускорителей высоких энергий KEK называют метод, разработанный ими для блока 1, «методом мюонного проникновения»; 1200 оптических волокон для преобразования длины волны загораются при контакте с ними мюонов. ^[44] После месяца сбора данных есть надежда выявить местонахождение и количество остатков топлива, все еще находящихся внутри реактора. Измерения начались в феврале 2015 г. ^[45]

Смотрите также

• Комета (эксперимент) в поисках неуловимого когерентного безнейтринного преобразования мюона в электрон в J-PARC
• Список частиц
• Mu2e , эксперимент по обнаружению безнейтринного преобразования мюонов в электроны
• Муометрическая навигация
• Мюонная спиновая спектроскопия
• Мюонная томография

Рекомендации

1. «Значение CODATA 2018: масса мюона» . Справочник NIST по константам, единицам измерения и неопределенности . НИСТ . 20 мая 2019 года . Проверено 20 мая 2019 г.
2. «Значение CODATA 2018: масса мюона в u» . Справочник NIST по константам, единицам измерения и неопределенности . НИСТ . 20 мая 2019 года . Проверено 14 сентября 2019 г.
3. «Значение CODATA 2018: эквивалент энергии массы мюона в МэВ» . Справочник NIST по константам, единицам измерения и неопределенности . НИСТ . 20 мая 2019 года . Проверено 14 сентября 2019 г.
4. Берингер, Дж.; и другие. ( Группа данных о частицах ) (2012). «Лептоны (е, мю, тау,… нейтрино…)» (PDF) . Сводка частиц PDGLive. Группа данных о частицах . Проверено 12 января 2013 г.
5. Патриньяни, К.; и другие. (Группа данных о частицах) (2016). «Обзор физики элементарных частиц» (PDF) . Китайская физика C . 40 (10): 100001. Бибкод : 2016ЧФК..40j0001П. дои : 10.1088/1674-1137/40/10/100001. hdl : 1983/989104d6-b9b4-412b-bed9-75d962c2e000. S2CID  125766528.
6. «Значение CODATA 2018: соотношение масс мюона и электрона» . Справочник NIST по константам, единицам измерения и неопределенности . НИСТ . 20 мая 2019 года . Проверено 24 мая 2019 г.
7. Стрит, Дж.; Стивенсон, Э. (1937). «Новые доказательства существования частицы промежуточной массы между протоном и электроном». Физический обзор . 52 (9): 1003. Бибкод : 1937PhRv...52.1003S. doi : 10.1103/PhysRev.52.1003. S2CID  1378839.
8. Юкава, Хидеки (1935). «О взаимодействии элементарных частиц» (PDF) . Труды Физико-математического общества Японии . 17 (48): 139–148.
9. Альварес, Луис В. (11 декабря 1968 г.). «Последние достижения в физике элементарных частиц» (PDF) . Нобелевская лекция . Проверено 17 июля 2017 г.
10. Бартусяк, Марсия (27 сентября 1987 г.). «Кто заказал мюон?». Научная технология. Нью-Йорк Таймс . Проверено 30 августа 2016 г.
11. Селф, Сидней (2018). «ПРИЛОЖЕНИЕ ОБЩЕЙ СЕМАНТИКИ К ПРИРОДЕ ИСТОРИИ ВРЕМЕНИ». Обзор общей семантики . 75 (1–2): 162–166.
12. Демтредер, Вольфганг (2006). Экспериментальнаяфизика . Том. 1 (4-е изд.). Спрингер. п. 101. ИСБН 978-3-540-26034-9.
13. Вулвертон, Марк (сентябрь 2007 г.). «Мюоны ради мира: новый способ обнаружить скрытое ядерное оружие готовится к дебюту». Научный американец . 297 (3): 26–28. Бибкод : 2007SciAm.297c..26W. doi : 10.1038/scientificamerican0907-26. ПМИД  17784615.
14. «Физики объявляют о последнем измерении мюона g-2» (пресс-релиз). Брукхейвенская национальная лаборатория . 30 июля 2002 года. Архивировано из оригинала 8 апреля 2007 года . Проверено 14 ноября 2009 г.
15. Бардин, Г.; Дюкло, Дж.; Маньон, А.; Мартино, Дж.; Заваттини, Э. (1984). «Новое измерение времени жизни положительного мюона». Физ Летт Б. 137 (1–2): 135–140. Бибкод : 1984PhLB..137..135B. дои : 10.1016/0370-2693(84)91121-3.
16. Бальдини, AM; и другие. (сотрудничество MEG) (май 2016 г.). «Поиск лептонного аромата, нарушающего распад μμ ⁺ → e ⁺ γ, с полным набором данных эксперимента МЭГ». arXiv : 1605.05081 [геп-ex].
17. Каббаши, Махгуб Аббакер (август 2015 г.). Ширина распада и время жизни мюона в стандартной модели (PDF) (MSc). Суданский университет науки и технологий, Хартум . Проверено 21 мая 2021 г.
18. Класен, М.; Фрекерс, Д.; Коваржик, К.; Шиор, П.; Шмиманн, С. (2017). «Einführung in das Standardmodell der Teilchen Physik - Лист 10» (PDF) . Проверено 21 мая 2021 г.
19. Антоньини, А.; Нез, Ф.; Шуман, К.; Амаро, Флорида; Бирабен, Ф.; Кардосо, JMR; и другие. (2013). «Структура протона по результатам измерения частот перехода 2S-2P мюонного водорода» (PDF) . Наука . 339 (6118): 417–420. Бибкод : 2013Sci...339..417A. дои : 10.1126/science.1230016. hdl : 10316/79993 . PMID  23349284. S2CID  346658.
20. Карр, Жан-Филипп; Маршан, Доминик (2019). «Прогресс в решении загадки протонного радиуса». Природа . 575 (7781): 61–62. Бибкод : 2019Natur.575...61K. дои : 10.1038/d41586-019-03364-z. ISSN  0028-0836. PMID  31695215. S2CID  207912706.
21. Флеминг, Д.Г.; Арсено, диджей; Сухоруков О.; Брюэр, Дж. Х.; Мильке, СЛ; Шац, ГК; Гарретт, Британская Колумбия; Петерсон, Калифорния; Трулар, генеральный директор (28 января 2011 г.). «Кинетические изотопные эффекты для реакций мюонного гелия и мюония с H2». Наука . 331 (6016): 448–450. Бибкод : 2011Sci...331..448F. дои : 10.1126/science.1199421. PMID  21273484. S2CID  206530683.
22. Монкада, Ф.; Круз, Д.; Рейес, А. (2012). «Мюонная алхимия: трансмутация элементов с включением отрицательных мюонов». Письма по химической физике . 539 : 209–221. Бибкод : 2012CPL...539..209M. дои : 10.1016/j.cplett.2012.04.062.
23. Монкада, Ф.; Круз, Д.; Рейес, А. (10 мая 2013 г.). «Электронные свойства атомов и молекул, содержащих один и два отрицательных мюона». Письма по химической физике . 570 : 16–21. Бибкод : 2013CPL...570...16M. doi : 10.1016/j.cplett.2013.03.004.
24. Кумбс, Р.; Флексер, Р.; Холл, А.; Кеннелли, Р.; Киркби, Дж.; Пиччиони, Р.; и другие. (2 августа 1976 г.). «Обнаружение кулоновских связанных состояний π−μ». Письма о физических отзывах . 37 (5). Американское физическое общество (APS): 249–252. doi : 10.1103/physrevlett.37.249. ISSN  0031-9007.
25. Аронсон, SH; Бернштейн, Р.Х.; Бок, Дж.Дж.; Казинс, РД; Гринхал, Дж. Ф.; Хедин, Д.; и другие. (19 апреля 1982 г.). «Измерение скорости образования атомов пи-мю при распаде». Письма о физических отзывах . 48 (16). Американское физическое общество (APS): 1078–1081. Бибкод : 1982PhRvL..48.1078A. doi : 10.1103/physrevlett.48.1078. ISSN  0031-9007. ${\displaystyle K_{L}^{0}}$
26. "Домашняя страница эксперимента Мюон g-2" . G-2.bnl.gov. 8 января 2004 г. Проверено 6 января 2012 г.
27. Аби, Б.; Альбахри, Т.; Аль-Килани, С.; Олспах, Д.; Алонзи, LP; Анастаси, А.; и другие. (2021). «Измерение положительного магнитного момента мюона до 0,46 частей на миллион». Преподобный Летт по физике . 126 (14): 141801. arXiv : 2104.03281 . Бибкод : 2021PhRvL.126n1801A. doi : 10.1103/PhysRevLett.126.141801 . ПМИД  33891447.
28. Хагивара, К; Мартин, А; Номура, Д; Тойбнер, Т. (2007). «Улучшенные прогнозы для g−2 мюона и α ^QED (MZ2)». Буквы по физике Б. 649 (2–3): 173–179. arXiv : hep-ph/0611102 . Бибкод : 2007PhLB..649..173H. doi :10.1016/j.physletb.2007.04.012. S2CID  118565052.
29. «Революционный мюонный эксперимент начнется с перемещения кольца хранения частиц шириной 50 футов на 3200 миль» (пресс-релиз). 8 мая 2013 года . Проверено 16 марта 2015 г.
30. Пинсон, Джеральд (11 июня 2020 г.). «Физики публикуют всемирный консенсус по расчету магнитного момента мюонов». Новости Фермилаб . Проверено 13 февраля 2022 г.
31. Аояма, Т.; и другие. (декабрь 2020 г.). «Аномальный магнитный момент мюона в Стандартной модели». Отчеты по физике . 887 : 1–166. arXiv : 2006.04822 . Бибкод : 2020PhR...887....1A. doi :10.1016/j.physrep.2020.07.006. S2CID  219559166.
32. «Эксперимент Мюон g − 2» (главная страница). Фермилаб . Проверено 26 апреля 2017 г. .
33. Миллер, Катрина (10 августа 2023 г.). «Физики приближаются на шаг ближе к теоретическому разбору: отклонение крошечной частицы, называемой мюоном, может доказать, что одна из наиболее хорошо проверенных теорий в физике неполна. + комментарий». Нью-Йорк Таймс . Архивировано из оригинала 11 августа 2023 года . Проверено 11 августа 2023 г.{{cite news}}: CS1 maint: bot: original URL status unknown (link)
34. Кешаварзи, Алекс; Хоу, Ким Сианг; Ёсиока, Тамаки (22 января 2022 г.). «Мюон g−2: обзор». Ядерная физика Б . 975 : 115675. arXiv : 2106.06723 . Бибкод : 2022NuPhB.97515675K. doi :10.1016/j.nuclphysb.2022.115675. S2CID  245880824.
35. Гибни, Элизабет (13 апреля 2017 г.). «Великий момент мюонов может дать толчок новой физике». Природа . 544 (7649): 145–146. Бибкод : 2017Natur.544..145G. дои : 10.1038/544145а . PMID  28406224. S2CID  4400589.
36. Аби, Б.; и другие. (Коллаборация Muon g −2) (7 апреля 2021 г.). «Измерение аномального магнитного момента положительного мюона до 0,46 частей на миллион». Письма о физических отзывах . 126 (14): 141801. arXiv : 2104.03281 . Бибкод : 2021PhRvL.126n1801A. doi : 10.1103/PhysRevLett.126.141801. PMID  33891447. S2CID  233169085.
37. "Корпорация Decision Sciences Corp". Архивировано из оригинала 19 октября 2014 года . Проверено 10 февраля 2015 г.^{[ не удалось пройти проверку ]}
38. Джордж, EP (1 июля 1955 г.). «Космические лучи измеряют вскрышу туннеля». Инженер Содружества : 455.
39. Альварес, LW (1970). «Поиск скрытых комнат в пирамидах с помощью космических лучей». Наука . 167 (3919): 832–839. Бибкод : 1970Sci...167..832A. дои : 10.1126/science.167.3919.832. ПМИД  17742609.
40. Моришима, Кунихиро; Куно, Мицуаки; Нисио, Акира; Китагава, Нобуко; Манабе, Юта (2017). «Открытие большой пустоты в пирамиде Хуфу путем наблюдения мюонов космических лучей». Природа . 552 (7685): 386–390. arXiv : 1711.01576 . Бибкод :2017Natur.552..386M. дои : 10.1038/nature24647. PMID  29160306. S2CID  4459597.
41. Бороздин, Константин Н.; Хоган, Гэри Э.; Моррис, Кристофер; Приедгорский, Уильям К.; Сондерс, Александр; Шульц, Ларри Дж.; Тисдейл, Маргарет Э. (2003). «Радиографические изображения с помощью мюонов космических лучей». Природа . 422 (6929): 277. Бибкод : 2003Natur.422..277B. дои : 10.1038/422277a . PMID  12646911. S2CID  47248176.
42. «Decision Sciences заключила контракт с Toshiba на проект ядерного комплекса Фукусима-дайити» (пресс-релиз). Науки о принятии решений. 8 августа 2014 года. Архивировано из оригинала 10 февраля 2015 года . Проверено 10 февраля 2015 г.
43. «Tepco начнет «сканирование» внутри реактора 1 в начале февраля с использованием мюонов» . Фукусимский дневник . Январь 2015.
44. «Производство мюонного измерительного прибора для «метода мюонного проникновения» и его обзор международными экспертами». IRID.or.jp.​
45. «Сканирование мюонов начинается на Фукусиме-дайити» . ПростоИнфо . 3 февраля 2015 года. Архивировано из оригинала 7 февраля 2015 года . Проверено 7 февраля 2015 г.

дальнейшее чтение

• Неддермейер, С.Х.; Андерсон, компакт-диск (1937). «Заметка о природе частиц космических лучей» (PDF) . Физический обзор . 51 (10): 884–886. Бибкод : 1937PhRv...51..884N. doi : 10.1103/PhysRev.51.884.
• Стрит, Джей Си; Стивенсон, ЕС (1937). «Новые доказательства существования частицы промежуточной массы между протоном и электроном». Физический обзор . 52 (9): 1003–1004. Бибкод : 1937PhRv...52.1003S. дои : 10.1103/PhysRev.52.1003. S2CID  1378839.
• Файнберг, Г.; Вайнберг, С. (1961). «Закон сохранения мюонов». Письма о физических отзывах . 6 (7): 381–383. Бибкод : 1961PhRvL...6..381F. doi :10.1103/PhysRevLett.6.381.
• Сервей; Фон (1995). Колледж физики (4-е изд.). Сондерс . п. 841.
• Кнехт, М. (2003). «Аномальные магнитные моменты электрона и мюона». В Дюплантье, Б.; Ривассо, В. (ред.). Семинар Пуанкаре 2002: Энергия вакуума – перенормировка . Прогресс математической физики. Том. 30. Биркхойзер Верлаг . п. 265. ИСБН 978-3-7643-0579-6.
• Дерман, Э. (2004). Моя жизнь как квант . Уайли . стр. 58–62.

Внешние ссылки

• СМИ, связанные с мюонами, на Викискладе?
• Астрономическая картина дня НАСА: аномальный магнитный момент и суперсимметрия мюона (28 августа 2005 г.)
• «эксперимент г-2». аномальный магнитный момент мюона
• «Эксперимент МуЛан». Архивировано 2 сентября 2006 года. Измерение времени жизни положительного мюона.
• «Обзор физики элементарных частиц».
• «Тест симметрии слабого взаимодействия TRUMF».
• «Эксперимент МЭГ». Архивировано из оригинала 25 марта 2002 года. Поиск распада Мюон → Позитрон + Гамма.
• Кинг, Филипп. «Создание мюонов». Закулисная наука . Брэйди Харан .