Els resultats de l'experiment g-2 no posen en situació crítica el Model Estàndard de Partícules Elementals (SM) i desapareix l'«anomalia»

Fernando Plazaola

EHUko Zientzia eta Teknologia Fakultateko katedraduna

g-2-esperimentuaren-emaitzek-ez-dute-oinarrizko-pa
Gir de precessió del parell magnètic d'un pujol al voltant del camp magnètic B. Ed. APS/Carin Cain

El Model Estàndard de Partícules Elementals (SM) és la teoria més acceptada per a descriure les partícules elementals i les seves interaccions, independentment de la gravetat. És un model teòric de la física de partícules que descriu les partícules elementals i les seves interaccions a través de forces electromagnètiques, nuclears febles i nuclears violentes. Proporciona una comprensió global dels elements fonamentals de la matèria i de les forces fonamentals que regeixen el seu comportament.

En el cas del moment magnètic de l'electró, el valor teòric i experimental es fundi fins a la dotzena xifra decimal. És l'acord més exacte entre el valor experimental i la predicció teòrica que s'ha trobat en la història de la física!

No obstant això, el muón és el cosí pesat de l'electró, i tots dos tenen les mateixes propietats quàntiques: Tots dos són leptons, però la muó és 207 vegades més pesada que l'electró.Atès que l'electró i el muón són tan similars i que el càlcul teòric del moment magnètic de l'electró coincideix amb la mesura experimental amb una precisió gairebé matemàtica, per què en el cas del muón no és així, com a mostra l'experiment muónico g-2?

De fet, els resultats de l'experiment muónico g-2 presentat en l'estiu de 2023 van deixar en una situació crítica el Model Estàndard SM. En estar tan lluny del valor experimental el valor teòric del Model Estàndard SM (desacord de valor 5, «anomalia»), semblava que el Model Estàndard SM hauria de modificar-se.

En 2024, en la revista de ciència i tecnologia EKAIA de la UPV/EHU, que es difon en basca, es va publicar un article [1] en el qual es plantejava el repte que els resultats de l'experiment muónico g-2 (amb una «anomalia» de valor 5) no alterin el model SM de Partícules Bàsiques i desaparegui l'«anomalia». En aquest article s'explicaven les raons que van portar a l'autor a llançar aquest repte.

Recentment, la Collaboration g-2 Muó ha presentat els resultats de tots els experiments realitzats en Fermilab durant el període 2020-23. Aquests valors coincideixen, dins de l'error experimental, amb els nous valors teòrics del Model Estàndard de Partícules Bàsiques SM publicat recentment (preprint).

Per tant, el repte que aquest autor ha escrit en la revista EKAIA ha sortit "guanyador". Cal destacar, a més, que en l'article d'EKAIA les raons que es van utilitzar per a dur a terme aquest repte estan molt ben alineades amb el P. Aguillard et al., 2025 i R. Aliberti, amb les raons presentades en els articles 2025.

Babesleak
Eusko Jaurlaritzako Industria, Merkataritza eta Turismo Saila