El experimento de muones ha sugerido una quinta fuerza fundamental de la física | Noticias de ciencia y tecnología

Un experimento científico ha producido evidencia que los investigadores creen que apunta a una fuerza fundamental de la física no descubierta previamente.

Todas las interacciones en el universo natural, desde una mano que atrapa una pelota que cae del cielo hasta el magnetismo y la desintegración radiactiva, se basan en cuatro fuerzas fundamentales.

Los físicos comprenden en gran medida cómo estas cuatro fuerzas, la gravedad, el electromagnetismo, la fuerza nuclear fuerte (que mantiene unida a la materia) y la fuerza nuclear débil (que hace que la materia se desmorone), van a interactuar en cualquier situación dada.

Pero un experimento reciente en el Laboratorio Nacional Argonne de alta tecnología en las afueras de Chicago ha proporcionado “pruebas sólidas” de que puede haber una quinta fuerza fundamental, o una partícula subatómica no descubierta previamente, de la que la ciencia no sabe nada.

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Puede que se haya descubierto una nueva fuerza fundamental. Foto: Mark Lopez, Laboratorio Nacional Argonne

La investigación fue financiada por el Departamento de Energía de EE. UU., Que dirige el Laboratorio Nacional Argonne y el Laboratorio Acelerador Nacional Fermi en EE. UU., Junto con colaboradores de otras 46 instituciones en siete países.

El experimento, conocido como Muon g-2 (pronunciado Muon g menos 2), es el último en investigar los límites del conocimiento de la humanidad sobre las partículas elementales que componen el universo.

Se examinó un muón, un tipo de partícula elemental inestable similar al electrón, y en particular el factor g del muón, un valor que describe cómo se comporta la partícula en un campo magnético.

Según el modelo estándar de física, el factor g del muón debe ser dos. Los experimentos están diseñados para examinar cuánto se desvía realmente el factor g de dos, de ahí el nombre Muon g-2.

Una discrepancia entre el factor g predicho y el observado real se descubrió por primera vez en 2006, en el Laboratorio Nacional de Brookhaven en Nueva York.

El modelo estándar dice que los muones están cargados eléctricamente, al igual que los electrones, por lo que se esperaría que giraran cuando se colocan en un campo magnético.

Los científicos pueden observar ese giro debido a algo llamado precesión, que hace que el eje de la partícula giratoria se mueva, lo que significa que los humanos pueden observar algo llamado trama de meneo.

Ahora, una nueva investigación ha confirmado que la gráfica de ondulación del muón es mucho mayor de lo que predice el modelo estándar, y los científicos creen que la probabilidad de que esta desviación sea el resultado de un error de medición sea de aproximadamente 1 en 40.000.

“Este es un resultado increíblemente emocionante”, dijo el Dr. Ran Hong del Laboratorio Nacional de Argonne, un postdoctoral designado que trabajó en el experimento durante más de cuatro años.

“Estos hallazgos podrían tener importantes implicaciones para futuros experimentos de física de partículas y podrían conducir a una comprensión más sólida de cómo funciona el universo”, agregó el Dr. Hong.

“Esta nueva física podría ayudar a explicar misterios científicos de larga data, y la nueva información se suma a un almacén de información que los científicos pueden aprovechar al modelar nuestro universo y desarrollar nuevas tecnologías”, dijo el laboratorio Argonne.

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