Estamos a las puertas de desafiar las actuales leyes de la física. El Fermilab y un equipo internacional de 200 científicos ha publicado los primeros resultados de su experimento Muon g-2 y se han encontrado importantes evidencias de que el Modelo Estándar de la física de partículas no es suficiente para explicar lo observado. Un experimento realizado con una precisión sin precedentes y que anticipa la posible existencia de una fuerza o partícula desconocida.
"Es un día extraordinario para toda la comunidad internacional", explican los responsables del experimento, que comparan este hallazgo con la llegada del primer rover a Marte.
La partícula analizada es el muón, similar al electrón pero mucho más pesado. Los científicos han encontrado que estos muones no actúan como está predicho cuando se envían a través de un intenso campo magnético en el Fermilab, el laboratorio nacional de física de altas energías de los EE.UU y que acoge el segundo mayor acelerador de partículas del mundo tras el del CERN.
Algo parece fallar en el Modelo Estándar
El resultado muestra que el muón está afectado por algo que no se encuentra en el Modelo Estándar, la teoría utilizada durante las últimas décadas. No es la primera vez que se propone la posibilidad de que exista una fuerza o alguna partícula más allá, de hecho se considera ampliamente entre la comunidad científica que la teoría no es completa, pero sí es la primera vez que se realiza un experimento de esta magnitud y se tienen datos tan claros que algo falla.
En 2011, una serie de experimentos relacionados en el Laboratorio Nacional de Brookhaven también anticipaba esta posibilidad. Recientemente, en marzo de 2021, en el CERN se obtuvo un "intrigante resultado" con muones que apuntaba a una posible ruptura de la universalidad del sabor leptónico.
El cálculo del experimento gira alrededor del factor-g del muón, que puede ser calculado con enorme precisión. Este dato refleja las interacciones del muón con todo lo demás en el universo. Sin embargo, los resultados no coinciden con la teoría. No al menos cuando se tienen en cuenta las cuatro fuerzas fundamentales conocidas: interacción gravitacional, nuclear débil, la electromagnética y la nuclear fuerte.
"Esta es una fuerte evidencia de que el muón es sensible a algo que no está en nuestra mejor teoría", explica Renee Fatemi, física de la Universidad de Kentucky y encargada de las simulaciones del experimento Muon g-2.
Los resultados muestran una diferencia con la teoría con una significación de 4,2 sigma, un poco por debajo de los 5 sigma (o desviaciones estándar) que los científicos requieren para confirmar un descubrimiento. En términos estadísticos, la probabilidad de que estos resultados sean una desviación puntual sería aproximadamente de 1 entre 40.000.
Actualmente en el Fermilab se encuentran analizando los datos de un segundo y tercer experimento con los muones. Un cuarto envío de estos muones por el anillo supermagnético de 15 metros está en marcha y se planea la realización de un quinto proceso. Por el momento se ha analizado menos del 6% de los datos que se recopilarán finalmente, pero ya se está comprobando que los resultados apuntan hacia un terreno desconocido.
What is the muon #gminus2 anomaly, and why is it exciting? I made a comic about it @PhysicsMagazine https://t.co/Q3Ps7LF8bH
— PHD Comics (@PHDcomics) April 7, 2021
La desviación del factor-g del muon, que teóricamente debería ser igual a 2, podría explicarse debido a la presencia de partículas subatómicas desconocidas o una posible quinta fuerza fundamental. Por el momento se desconoce qué puede causar esta desviación. Un trabajo que previsiblemente mantenga ocupados a los físicos durante los próximos años.
Más información | Fermilab
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54 comentarios
dark_god
"el Modelo Estándar de la física de partículas no es suficiente para explicar lo observado". Esto se sabe desde hace décadas, que hay algo que falla o está incompleto. El problema del modelo estándar es que de lo que se sabe no parece haber resquicios y trae a los físicos locos porque todo el mundo sabe que algo falla, pero no hay evidencia ninguna que pueda indicar que es exactamente. Que se demuestre que hay algo que falla es precisamente una muy buena noticia porque puede marcar el camino a descubrir dónde está el problema.
fenrirvasyl
"el Modelo Estándar de la física de partículas no es suficiente para explicar lo observado".
¡Vaya sorpresa! Eso lo sabemos hace 50 años. Empezando por que no explica el gravitón, y siguiendo porque ya sabemos que necesitamos una teoría cuántica de la gravedad. Precisamente de lo que se trata es de superar el Modelo Estándar.
crisct
Xatakeros divagando de física subatomica. 🤯
Me voy a applesfera que ahí se habla de kierkegaard y nietsche... 🤣
allenschezard
Al fin nuevos pasos para completar la teoría, no creo que sea una ruptura, teniendo en cuenta la precisión del modelo actual en la predicción de sus modelos, contra las observaciones experimentales, deja patente que sino es una teoría al 100%, estaba rondando el 99.9999%.
Puesto a poner nombre a esa nueva fuerza (porque entiendo que una partícula no cuántica habría sido detectada por los sensores del experimento) le podrían llamar La Fuerza , que últimamente están muy por nombres frikis
Si es una partícula, que la llamen midiclorianos y jodan al personal
mynameisevil
Tal cómo dice un comentario anterior, los físicos llevan años buscando un error para poder avanzar en nuestra comprensión de la mecánica cuántica. Siempre hemos sabido que no estaba completa, pero, ¿cómo corregir unas ecuaciones que nunca fallan?
Respecto a lo de unificar la mecánica cuántica con la relativista, hay intentos en este momento. Uno de ellos son las diversas propuestas de la teoría de cuerdas.
Ahora, a ver a dónde nos llevan estos nuevos resultados. Un saludo!!!
patf40
Los Muones son los Midiclorianos 🔭✨
perdidos
La respuesta más simple es que con el fallo está en el 94% de los datos que faltan por analizar.
Una fuerza fundamental que afecte a los muones de una forma tan débil y que no se haya detectado antes, no lo veo
Partículas subatómicas nuevas por descubrir, tampoco.
Usuario desactivado
"Esta es una fuerte evidencia de que el muón es sensible a algo que no está en nuestra mejor teoría"
Vale, y -desde la más absoluta ignorancia- qué implicaría conocer "eso" que ahora mismo se desconoce e interfiere con el muón? Podría implicar algo relacionado con el manejo del universo o de la percepción de la realidad?
elor
Buenas
'El problema de los tres cuerpos' de Liu Cixin, no quiero hacer spoiler a quien no lo haya leído pero... 😂 😂
Buen día
robertgarcia2
Interesante. ¿Una quinta fuerza?
mantuano
Si el muón degenera hasta en un par quark+antiquark y un par de neutrinos, podrá ser que seguimos sin comprender qué es la masa y su relación con el electromagnetismo y con otras propiedades de la materia.
Bien por quienes dedican su esfuerzo a descubrir la naturaleza de la materia a todas las escalas.
sudaca
Qué cantidad de sandeces se dicen acá
sergiodeleon
Aparatosos titulares que no se ajustan a la verdad ni al contenido.
No se tambalea la Teoría del Universo ni las leyes físicas.
Ni toda la Teoría del Universo está equivocada… ¿No existe el Universo?
Ni es de una precisión sin precedentes. En el CERN se hacen mediciones con precisiones de “sigma 6”.
Me gustaría explayarme en las correcciones, pero es mejor leer las fuentes sin tanto dramatismo y espectacularidad ni lenguajes rimbombantes.