В 2026 год мы могли вступить с Новой физикой: предыдущие 20 лет формировались предпосылки для кардинального пересмотра Стандартной модели (СМ) современной теории взаимодействий окружающих нас элементарных частиц.

Несколько больших экспериментов в самых авторитетных физических лабораториях мира фиксировали серьезное расхождение в сравнении с теоретическими расчетами результатов измерений аномального магнитного момента мюона (АМММ) — одной из субатомных частиц, которая вступает во все известные физические взаимодействия. Ее величина аккумулирует эффект от всех частиц, существующих в природе: магнитный момент отражает силу взаимодействия мюона с магнитным полем, а аномальный магнитный момент — взаимодействие частицы с короткоживущими ненаблюдаемыми, или виртуальными, частицами, которыми заполнен вакуум.

Гонка физиков за вычислением АМММ идет сразу в двух направлениях: теоретики стремятся повысить точность расчетов предсказания этой величины в СМ, а экспериментаторы — точность ее измерения. Если результаты измерений не совпадают с теорией, это означает, что концепция СМ неверна и наука приближается к открытию новой, до сих пор не предсказанной частицы или силы природы, что перевернет с ног на голову всю известную физику, то есть наше представление об устройстве Вселенной на микроуровне. Сейчас СМ позволяет глубоко заглянуть в микромир атома и рассчитать взаимодействия множества его «кирпичиков»: кварков, лептонов, бозонов и др., то возникающих, то исчезающих в вакууме, — но не дает исчерпывающего объяснения всем фундаментальным силам в природе. За ее рамками — темная материя (составляет 27% содержимого Вселенной), гравитационная частица, загадочные свойства нейтрино, дисбаланс материи и антиматерии, ускорение расширения Вселенной.

Первый сигнал к тому, что СМ может выстоять под очередным натиском измерений, прозвучал в 2023 году: в лаборатории Института ядерной физики (ИЯФ) Сибирского отделения РАН в Новосибирске откорректировали теоретические предсказания АМММ в рамках СМ.

«Результаты, полученные в Новосибирске, существенно изменили точку зрения на проблему расхождений в АМММ. Если до наших измерений сообщество было практически готово объявить об обнаружении Новой физики, то теперь акцент сместился в сторону того, что Стандартная модель, как и прежде, остается верной. Необходимо продолжать повышать точность экспериментов и расчетов», — комментировал тогда ситуацию старший научный сотрудник ИЯФ СО РАН Федор Игнатов.