El extraño bamboleo de una partícula subatómica podría romper las leyes de la física

El extraño bamboleo de una partícula subatómica podría romper las leyes de la física

El anillo Muon g-2 se encuentra en su sala de detectores en medio de racks electrónicos, la línea de luz muon y otros equipos. Este experimento opera a menos 450 grados Fahrenheit y estudia la precesión (o oscilación) de los muones mientras viajan a través del campo magnético.

Laboratorio del Acelerador Nacional Fermi

Cuando enciendes el Gran Colisionador de Hadrones y usas su poder supremo global para derribar un par de partículas ordinarias juntas, no solo puedes crear una fuerza de colisión alucinante de 13 teraelectronvoltios; también puede encontrar que ha producido una partícula subatómica cuyo extraño bamboleo podría romper las leyes de la física por completo.

Se llama muón. Y el miércoles, los investigadores del Laboratorio Nacional del Acelerador Fermi enviaron ondas de choque a través del mundo de la física de partículas cuando descubrieron que esta modesta mancha de existencia curiosa cuántica podría iluminar la estructura misma del universo de una manera que no habíamos visto desde el pasado. descubrimiento del bosón de Higgs hace casi una década.

207 veces más grandes que los electrones, los muones parecidos a imanes se desintegran radiactivamente en 2,2 millonésimas de segundo, lo que los convierte en candidatos poco probables para un descubrimiento de física explosiva, según un artículo del New York Times muy bien informado el miércoles. En el Modelo estándar de física de partículas, que explica cómo interactúan las partículas elementales del universo, tenemos cálculos muy estrictos sobre cómo deben moverse los muones.

Pero durante los experimentos en el Fermi Lab, los investigadores notaron que los muones se tambaleaban de manera extraña. Tan extraño que los bamboleos desafían rutinariamente las mediciones más hiperespecíficas del mundo y van en contra del modelo estándar. Parecen estar influenciados por lo que los físicos dicen que pueden ser fuerzas fuera de las conocidas actualmente.

“Esta cantidad que medimos refleja las interacciones del muón con todo lo demás en el universo”, dijo Renee Fatemi, física de la Universidad de Kentucky, en un comunicado. “Esta es una fuerte evidencia de que el muón es sensible a algo que no está en nuestra mejor teoría”.

En física cuántica, una teoría sostiene que las partículas pueden aparecer repentinamente e influir en un elemento con el que interactúan antes de desaparecer nuevamente. Los investigadores que trabajan con muones dicen que las pequeñas variaciones en las oscilaciones de los muones se pueden atribuir a la influencia de un anfitrión potencial de estas “partículas virtuales”.

Aunque los hallazgos siguen los pasos de experimentos similares en 2013 y 2018, los últimos resultados aún requieren más investigación. Los investigadores señalan que las posibilidades de que el bamboleo del muón sea una casualidad estadística es de una entre 40.000, lo que, en términos de ciencia, equivale a un nivel de confianza de “4,1 sigma”. Los físicos generalmente no están satisfechos hasta que el nivel de confianza alcanza los 5 sigma.

Mientras tanto, sin embargo, puede encontrar más sobre los muones alucinantes consultando el video explicativo de Fermilab, amigable con la gente común.

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