È dello 0,000002% la percentuale della minuscola differenza che i fisici hanno osservato tra il valore teorico e la misura sperimentale del momento magnetico del muone. La particella è il “gemello obeso” dell’elettrone, 200 volte la sua massa: è molto instabile che si forma solo negli acceleratori di particelle (e quando i raggi cosmici colpiscono l’atmosfera) e non sopravvive più di una frazione di secondo. Al momento si tratta di una delle strade più promettenti per cercare di scoprire un difetto nel Modello Standard, paradigma teorico che descrive l’intero mondo delle particelle: insieme alla relatività generale, è il secondo pilastro della fisica moderna.
Trovare un difetto in uno di questi modelli è una delle principali sfide della fisica, come la volontà di scoprire l’esistenza di una quinta forza fondamentale (dopo la gravità, l’elettromagnetismo e le interazioni deboli e forti). Fino ad ora non era stato misurato il divario: infatti le misurazioni non erano sufficientemente precise. A metà agosto i fisici del Fermilab di Chicago, agenzia alla pari del CERN, hanno comunque fatto un grande passo avanti. Il loro esperimento, chiamato “Muon g-2”, aveva permesso di stabilire un valore due volte più preciso di quello presentato nel 2021.
Un calcolo difficile
Calcolare il valore teorico del momento magnetico del muone non è un compito facile. “È un calcolo che coinvolge tutte le particelle e le interazioni del Modello Standard”, spiega Laurent Lellouch, direttore della ricerca del CNRS all’Università di Aix-Marseille, a Le Figaro. È per questo motivo che uno scostamento tra teoria e pratica potrebbe indicare l’esistenza di qualcosa di nuovo. I tecnici si sono recentemente riuniti per eseguire il calcolo direttamente su alcuni dei computer più potenti del mondo, come quelli del National Intensive Computing Equipment francese (Genci) o del Gauss Center for Supercomputing (GCS ) Tedesco. Ciò ha portato ad un nuovo valore del momento magnetico del muone.
Cresce negli scienziati, dunque, la convinzione che il Modello Standard abbia delle crepe perché i recenti risultati sperimentali e teorici legati al muone e al suo g-2 sono inconciliabili. Proseguono, dunque, gli studi e gli esperimenti, alla ricerca di nuove particelle e forze, al fine di mettere in discussione quello che fino a questo momento è stato un paradigma ma che, secondo i fisici, potrebbe non esserlo.
