T.E.L: 3 min.
Los muy esperados resultados del experimento Muon g-2 muestra que los muones se comportan distinto a lo predicho por la teoría. ¿O no?
Los muones son como los electrones, pero 200 veces más masivos. Los muones se crean naturalmente cuando los rayos cósmicos llegan a la atmósfera y se pueden producir en laboratorios. Como los electrones, los muones actúan como si tuvieran un pequeño imán en su interior. En un fuerte campo magnético, la dirección de ese imán precesa, es decir, que se "bambolea" como el eje de un trompo o un giroscopio. La fuerza de ese imán determina la tasa de ese movimiento del muón y se describe con un número que los físicos llaman "factor g".
En el experimento Muon g-2 del Laboratorio Fermilab, los muones circulan en un gran imán e interactúan con una niebla de partículas subatómicas. Tales interacciones afectan el valor del factor-g. El Modelo Estándar predice ese momento magnético anómalo con mucha precisión.
"Esa cantidad medida refleja las interacciones del muón con todo lo demás en el universo. Pero cuando los teóricos calculan la misma cantidad, usando todas las fuerzas y partículas del Modelo Estándar, no tenemos la misma respuesta", dijo Renee Fatemi, una física de la Universidad de Kentucky. "Esto es fuerte evidencia de que el muón es sensible a algo que no está en nuestra mejor teoría", añadió.
NO ES LA PRIMERA VEZ
El experimento anterior, en el Laboratorio Brookhaven, que concluyó en 2001, ofreció pistas de este comportamiento anómalo.
El Fermilab reusa el componente principal del experimento previo: un anillo de almacenamiento magnético superconductor que fue transportado al laboratorio de Chicago en 2013. En los años siguientes, los investigadores construyeron el experimento y lo calibraron para que sea cuatro veces más preciso.
El experimento Muon g-2 envía un haz de muones al anillo, donde circulan miles de veces. Los detectores permiten determinar cuán rápido precesan los muones.
En su primer año de operación, en 2018, Fermilab recolectó más data que todos los experimentos previos combinados. Con más de 200 científicos de 35 instituciones de 7 países, la colaboración terminó ahora de analizar el movimiento de más de 8 mil millones de muones del primer tramo del experimento.
Ya se realizaron otros tramos (runs) de recolección de datos que se están analizando y un quinto tramo está planificado. La combinación de todos los resultados dará a los científicos una medición más precisa. Hasta ahora, analizaron menos del 6% de los datos que el experimento recolectará finalmente.
PERO...
El factor-g fue calculado por un grupo de 132 físicos conocidos como Muon g-2 Theory Initiative (TI, para abreviar). Este valor es el que no coincide perfectamente con los experimentos.
Sin embargo, hace algunos días, otro grupo de teóricos conocidos como BMW (por los nombres de ciudades europeas a las pertenecen), realizaron otro cálculo y dicen que el valor esperado es el que reflejan los experimentos. Si esto es correcto, quizás los físicos estuvieron cazando fantasmas los últimos 20 años. "Sorprendentemente, nuestro resultado [valores] eliminan la necesidad de invocar una nueva física para explicar las mediciones de gµ-2", dicen.
De modo que ahora hay una discrepancia entre datos observacionales y cálculos, pero también otra diferencia entre cálculos.
A nosotros, tristes mortales, no nos queda otra que esperar que se revisen los números y se hagan los análisis de los otros tramos del experimento. Quizás esta historia de senderos que se bifurcan, finalmente converja en alguna conclusión.
Por ahora, de este micro problema, no podemos decir ni mu.☉
Muon g-2 experiment finds strong evidence for new physics
First results from Fermilab’s Muon g-2 experiment strengthen evidence of new physics
‘Last Hope’ Experiment Finds Evidence for Unknown Particles
https://www.quantamagazine.org/muon-g-2-experiment-at-fermilab-finds-hint-of-new-particles-20210407/
Muon g-2 Theory Initiative
Borsanyi, S., Fodor, Z., Guenther, J.N. et al.
Leading hadronic contribution to the muon magnetic moment from lattice QCD.
Nature (2021). https://doi.org/10.1038/s41586-021-03418-1
Sobre las imágenes
Crédito: Fermilab.
No hay comentarios.:
Publicar un comentario