Projektbeschreibung
Myonium-Spektroskopie und Neue Physik
Seit einigen Jahren beschreibt die Myonenforschung auffällige Anomalien, etwa das bekannte anomale magnetische Moment des Myons (g-2) und die Lamb-Verschiebung im myonischen Wasserstoff als Möglichkeit, das Rätsel um die widersprüchlichen Messungen des Protonenladungsradius zu lösen. Inzwischen existieren verschiedene Erklärungen, die Indizien für eine neue Physik jenseits des Standardmodells liefern. Das EU-finanzierte Projekt Mu-MASS soll die Bestimmung der 1S/2S-Übergangsfrequenz des Myoniums (Bindungszustand zwischen positiven Myonen und Elektronen) um das 1 000-fache beschleunigen. Die enorme Beschleunigung wurde durch die neuartigen, von Mu-MASS entwickelten kryogenen Myonium-Konverter- und Einschlussverfahren (Confinement) wie auch durch neue Laser- und Detektionsschemata für die Positronium-Spektroskopie erreicht. Das Projekt liefert unverzichtbare neue Erkenntnisse, um die beobachteten Diskrepanzen als Indiz für eine neue Physik erklären zu können und die bisherige Sicht auf das Universum tiefgreifend verändern dürften.
Ziel
Striking anomalies in the muon sector have accumulated in recent years: notably the famous anomalous muon magnetic moment (g-2) and the muonic hydrogen Lamb shift measurement which prompted the so-called proton charge radius puzzle. These tantalizing results triggered vibrant activity on both experimental and theoretical sides. Different explanations have been put forward including exciting solutions invoking New Physics beyond the Standard Model. To contribute to clarifying the origin of these anomalies, I propose Mu-MASS, an experiment aiming for a 1000-fold improvement in the determination of the 1S-2S transition frequency of Muonium (M), the positive-muon/electron bound state. This substantial improvement beyond the current state-of-the-art relies on the novel cryogenic M converters and confinement techniques developed by the PI, and on the new laser and detection schemes which the PI implemented for positronium spectroscopy. This experiment will be performed at the Paul Scherrer Institute (PSI).
With the Mu-MASS result our knowledge of the muon mass can be improved by almost two orders of magnitude. By using the expected results of the ongoing hyperfine splitting measurement of M in Japan, it will provide one of the most sensitive tests of bound-state Quantum Electrodynamics. It can also be used to extract the muon g-2 from the ongoing experiment at Fermilab. Since M is a unique system composed of two different leptons (point-like particles), the Mu-MASS results will provide the most stringent test of charge equality between the lepton generations. Moreover, it can be used to determine the Rydberg constant free from nuclear and finite-size effects and contribute to solving the proton charge radius puzzle. Mu-MASS is thus very timely and essential to the worldwide effort to understand the interesting observed discrepancies, which could be a hint of New Physics and therefore have profound implications on our understanding of the Universe.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.
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- Naturwissenschaften Naturwissenschaften theoretische Physik Teilchenphysik Leptonen
- Naturwissenschaften Naturwissenschaften Optik Laserphysik
- Naturwissenschaften Naturwissenschaften Optik Spektroskopie
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Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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H2020-EU.1.1. - EXCELLENT SCIENCE - European Research Council (ERC)
HAUPTPROGRAMM
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Thema/Themen
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Finanzierungsplan
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
ERC-COG - Consolidator Grant
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
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(öffnet in neuem Fenster) ERC-2018-COG
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Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.
8092 Zuerich
Schweiz
Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.