میون (با تلفظ: می‌یو.آن) یکی از ذرات بنیادی زیراتمی است که بر طبق توصیف مدل استاندارد فیزیک ذرات، بنیادی‌ترین سنگ بنای کیهان محسوب می‌شود.
به گزارش بیگ بنگ، “ذرات میون” شبیه الکترون‌ها هستند با این تفاوت که ۲۰۷ بار سنگین‌ترند. درست مثل اختلاف وزن بین یک شخص بالغ و یک فیل کوچک. میون بخشی از گروه لپتون‌هاست، لپتون نیز نوعی ذره‌ی بنیادین است. بدین معنی که لپتون‌ها، دیگر از ذرات کوچک‌تر ماده تشکیل نشده‌اند. از میان چهار نیروی بنیادی در کیهان، فقط سه نیروی بنیادی هستند که می‌توانند با ذرات میون و یا سایر لپتون‌ها برهم‌کنش کنند.
میون‌هایی که زمین را بمباران می‌کنند از برخورد ذرات موجود در اتمسفر زمین با پرتوهای کیهانی حاصل میشوند – پرتو کیهانی شامل پروتون‌ها و هسته‌های اتمی پرانرژی است که با سرعتی کمتر از سرعت نور در فضا حرکت می‌کنند. طول عمر میون‌ها فقط ۲.۲ میکروثانیه است و پس از آن در فرآیند واپاشی به یک الکترون و دو نوع نوترینو تبدیل میشوند.
با وجود این، چون سرعت حرکت میون‌ها تقریباً به سرعت نور نزدیک است، قبل از واپاشی می‌توانند مسافت زیادی را طی کنند. میون‌هایی که در اتمسفر زمین تشکیل میشوند، به‌طور پیوسته هر نقطه از سطح زمین را بمباران می‌کنند و می‌توانند تقریباً از هر ماده‌ای عبور کنند. آن‌ها پیش از آنکه متوقف شوند تا مسافت زیادی در پوسته‌ی زمین(حدود ۲ کیلومتر) نفوذ می‌کنند.
حقایقی درباره میون‌ها
- در سطح دریا، به‌طور تقریب، در هر دقیقه یک میون با هر سانتی‌متر مربع به سطح زمین برخورد می‌کند. این نرخ تابش پس‌زمینه‌ی طبیعی در ارتفاعات بالاتر افزایش می‌یابد.
- آشکارسازهای فوق‌حساس، منجمله تجهیزات آزمایش شناسایی نوترینو و ماده تاریک، در اعماق زمین نصب میشوند تا اثرات میون‌های اتمسفری را به حداقل برسانند.
- میون‌ها می‌توانند در شناسایی مواد اتمی خطرناک و مشاهده درون نیروگاه‌های اتمی آسیب‌دیده به ما کمک کنند.
- دانشمندان از میون‌ها برای اهداف باستان‌شناختی استفاده می‌کنند تا درون سازه‌های بزرگ و متراکمی نظیر اهرام مصر را به دقت بررسی کنند.
پژوهش در مدل استاندارد فیزیک
وزارت انرژی آمریکا(DOE)، سابقه‌ی طولانی در حمایت از پژوهش‌های مرتبط با فیزیک ذرات دارد. پنج کوارک از شش نوع کوارک، یک نوع لپتون و همه‌ی سه نوع نوترینوی شناسایی‌شده همگی در آزمایشگاه‌های ملی وزارت انرژی کشف شده‌اند. پژوهشگرانی که از طرف بخش علوم در وزارت انرژی حمایت میشوند، اغلب با همکاری سایر دانشمندان از سرتاسر جهان، در اکتشافاتی که جوایز نوبل به همراه داشت و نیز اندازه‌گیری‌هایی که منجر به پالایش مدل استاندارد شد، همکاری داشته‌اند.
بیشتر پژوهش‌های مرتبط با میون‌ها در وزارت انرژی براساس سه نسخه‌ی مختلف از آزمایش «میون جی-۲» انجام شده‌اند که اخیراً در «آزمایشگاه ملی شتابدهنده فرمی» در وزارت انرژی پیگیری میشوند. این پژوهش در دهه‌ی ۱۹۵۰ در سرن (ژنو در سوییس) آغاز شد و از سال ۱۹۹۷ تا ۲۰۰۱ در آزمایشگاه ملی بروکهیون در وزارت انرژی ادامه یافت، و در سال ۲۰۱۳ به آزمایشگاه فرمی (معروف به فرمی‌لَب) منتقل شد.
«میون جی-۲» و سایر آزمون‌ها، مدل استاندارد را به دقت محک زده و اندازه‌گیری‌های مرتبط با خواص ذرات و برهم‌کنش آن‌ها را بهبود می‌بخشند. نظریه‌پردازان با دانشمندان علوم کاربردی همکاری می‌کنند تا مسیر پیشرفت نوینی را برای کاوش مدل استاندارد فیزیک فراهم کنند. لذا این پژوهش ممکن است اسرار ذرات و نیروهای ناشناخته‌ای را آشکار کند که بتوانند «ماده تاریک» و «انرژی تاریک» را تبیین کنند و توضیح دهند پس از بیگ بنگ چه بلایی سر «پادماده» آمد.
منبع: سایت علمی بیگ بنگ