Los científicos dicen: ¿Qué monstruos podrían acechar allí?

Veinte años después, se encontró la confirmación de la investigación realizada en 2001 de que una pequeña partícula subatómica podría desafiar la mejor teoría de los científicos sobre cómo funciona la física, titulada El modelo estándar.

En Fermilab del Departamento de Energía en Batavia, Illinois, los científicos enviaron un haz de muones a un enorme anillo de almacenamiento de 50 pies de ancho controlado por imanes superconductores. Los muones son aproximadamente 200 veces más grandes que los electrones y ocurren cuando los rayos cósmicos inciden en la atmósfera de la Tierra.

Un muón parece tener un imán oscilante interno, también conocido como «frentes», como el eje de un vértice que está girando. La velocidad de preparación está determinada por la fuerza del imán interno virtual. Los muones que orbitan dentro del anillo de almacenamiento están en contacto con una espuma cuántica de partículas subatómicas que aparecen y desaparecen y, por lo tanto, se ralentizan o aceleran. Esto se llama el «momento magnético», que «se representa en las ecuaciones por un factor llamado g», como New York Times explicado.

El modelo estándar debe poder predecir con precisión el «momento magnético», pero si hay fuerzas o partículas adicionales acechando dentro de la espuma cuántica que el modelo estándar no puede explicar, entonces el factor G del muón se verá afectado.

«El experimento anterior en el Laboratorio Nacional de Brookhaven del Departamento de Energía de EE. UU., Que concluyó en 2001, proporcionó indicios de que el comportamiento de los muones es incompatible con el modelo estándar. La nueva medición del experimento de Muon g-2 en Fermilab se alinea estrechamente con el valor encontrado en Brookhaven y se diferencia de la teoría con la medición más precisa hasta el momento ». Fermilab anunciante.

En 2006, El resultado final Se anunció una investigación de 2001 en el Laboratorio Nacional de Brookhaven y las predicciones del Modelo Estándar fueron inconsistentes. Como explica Jennifer Owlet de Ars Technica:

El momento del imán medido en muones tuvo un valor menor. Lo más interesante es que se consideró que este resultado tenía un efecto de 3,7 sigma. (Intensidad de señal Está determinado Por el número de desviaciones estadísticas estándar, o cigs, del fondo esperado en los datos, lo que resulta en un claro «aumento». Esta escala a menudo se compara con una moneda que cae en la cara varios lanzamientos consecutivos. La puntuación Triple Sigma es una pista fuerte. El estándar de oro para reclamar un descubrimiento es un Resultado de cinco sigma, Se puede comparar con lanzar 21 cabezas seguidas, por ejemplo).

«Sin embargo, los resultados de tres sigma parecen que, aunque desconcertantes, aparecen todo el tiempo en la física de partículas, y la mayoría de las veces, desaparecen tan pronto como se agregan más datos a la mezcla. Así que Fermilab ha revivido el Muon g- 2 experimento con la esperanza de confirmar o refutar esta contradicción de una vez por todas «.

Los últimos resultados coincidieron estrechamente con los de Brookhaven: «Si lo tomamos en conjunto, aumenta la significancia estadística a 4,2 sigma; solo oscila en el borde del umbral requerido para la detección», señaló Owett, y agregó: «Eso significa que hay 1 en 40.000 posibilidades de que esto se deba. A fluctuaciones estadísticas «.

Chris Polly, físico del Fermi National Accelerator Laboratory que ha sido un estudiante de posgrado en Brookhaven y ha estado estudiando este tema durante décadas, declaró: “Este es el momento del aterrizaje del módulo de aterrizaje en Marte … 20 años después del final de el experimento de Brookhaven, es un placer que finalmente podamos resolver este misterio «. «Hemos analizado hasta ahora menos del 6% de los datos que el experimento finalmente recopilará al final. Aunque estos primeros resultados nos dicen que hay una diferencia interesante con el modelo estándar, aprenderemos más en los próximos dos años, «añadió.

«Esta es una fuerte evidencia de que los muones son sensibles a algo que no está en nuestras mejores teorías», dijo Renee Fatimi, física de la Universidad de Kentucky.

Polly notó un gráfico que mostraba un espacio en blanco donde los últimos resultados diferían del modelo estándar, y luego dijo: «Podemos decir con bastante confianza que debe haber algo que contribuya a este espacio en blanco. ¿Qué monstruos podrían estar acechando allí?»

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