Мюоны

Мюоны — нестабильные элементарные частицы, тяжелые «кузены» электронов. Открыты Карлом Андерсоном и Сетом Неддермейером в 1936 году в космических лучах; первоначально ошибочно классифицированы как мезоны (отсюда название). Масса мюона (~105,7 МэВ/с²) в 207 раз превышает массу электрона, но заряд и спин (1/2) идентичны. Существуют в двух зарядовых состояниях: μ⁻ и μ⁺.

Мюоны образуются при столкновении космических лучей с атмосферой: высокоэнергичные протоны порождают пионы, которые распадаются на мюоны и нейтрино. Несмотря на короткое время жизни (~2,2 мкс), мюоны достигают поверхности Земли благодаря релятивистскому замедлению времени — один из первых экспериментальных тестов специальной теории относительности.

Распадаются на электрон (или позитрон) и два нейтрино: μ⁻ → e⁻ + ν̄ₑ + ν₍. Изучение аномального магнитного момента мюона в экспериментах на Фермилабе и Брукхейвене выявило расхождение с предсказаниями Стандартной модели — возможный намёк на новую физику (суперсимметрию или дополнительные измерения).

Применения: мюонная томография для сканирования пирамид (обнаружение скрытых камер), вулканов и ядерных реакторов; мюонный катализ синтеза дейтерия и трития.