El muon no se encuentra en la materia ordinaria, formada por part\u00edculas de la primera familia: protones, neutrones y electrones. No obstante, puede producirse en algunas reacciones. Adem\u00e1s, forma parte de la radiaci\u00f3n c\u00f3smica<\/a>, las part\u00edculas procedentes del espacio exterior que bombardean la Tierra continuamente. Fue precisamente en esta radiaci\u00f3n donde Anderson y Neddermeyer descubrieron el muon.<\/p>\n\n\n\n \u00a1Y fue toda toda una sorpresa! En 1936 la existencia del muon no era necesaria para explicar ning\u00fan fen\u00f3meno y, por lo tanto, nadie lo hab\u00eda predicho. Es famosa la reacci\u00f3n del f\u00edsico nuclear Isidor Isaac Rabi<\/a>, quien pronunci\u00f3 la frase \u201cWho ordered that?\u201d<\/em> (\u201c\u00bfqui\u00e9n ha pedido eso?\u201d), poniendo de relieve que la part\u00edcula reci\u00e9n descubierta aparentemente no serv\u00eda para nada. Como veremos, sin ella nos habr\u00edamos perdido una historia la mar de interesante.<\/p>\n\n\n\n \u00bfY qu\u00e9 es el g-2? Como sab\u00e9is, las part\u00edculas tienen un momento angular intr\u00ednseco llamado esp\u00edn<\/a>. No vamos a explicar aqu\u00ed en detalle qu\u00e9 es el esp\u00edn, puesto que eso nos llevar\u00eda un art\u00edculo entero. Podemos, de forma coloquial, resumirlo al decir que las part\u00edculas son como bolas que giran sobre su propio eje, s\u00f3lo que no son bolas y no giran (joking but not joking!<\/em>). El esp\u00edn ser\u00eda precisamente el momento angular asociado a ese giro intr\u00ednseco. Y gracias al \u00e9l, las part\u00edculas adquieren nuevas formas de interaccionar con los campos electromagn\u00e9ticos. Una de esas formas es el momento magn\u00e9tico. Esta cantidad (warning<\/em>: en realidad se trata de un vector) nos dice c\u00f3mo reacciona la part\u00edcula al actuar sobre ella un campo magn\u00e9tico y puede ser medida experimentalmente con MUCHA (ahora ver\u00e9is cu\u00e1nta) precisi\u00f3n. El esp\u00edn (S<\/strong>) y el momento magn\u00e9tico (\u03bc<\/strong>) de una part\u00edcula se relacionan por esta ecuaci\u00f3n:<\/p>\n\n\n\n q y m son su carga y su masa, respectivamente. Y os presento al protagonista de nuestra historia: el factor g. Medir el momento magn\u00e9tico del muon es equivalente a medir su factor g.<\/p>\n\n\n\n La historia del factor g es bastante interesante. Seg\u00fan la f\u00edsica cl\u00e1sica, g deber\u00eda ser exactamente igual a 1. Sin embargo, tras diversos hallazgos experimentales y te\u00f3ricos, en 1928 se descubri\u00f3 que la mec\u00e1nica cu\u00e1ntica relativista predec\u00eda g = 2, justo el doble. Esto se deduce de la ecuaci\u00f3n de Dirac<\/a>, una de las m\u00e1s bellas de la historia de la f\u00edsica. Hoy en d\u00eda sabemos que g no es exactamente 2. La teor\u00eda cu\u00e1ntica de campos predice peque\u00f1as correcciones, causadas por part\u00edculas virtuales<\/a> que aparecen y desaparecen continuamente, modificando la forma en que el muon interacciona con el campo magn\u00e9tico. Por esta raz\u00f3n, a la diferencia entre g y 2 (es decir, a \u201cg-2\u201d) se le llama momento magn\u00e9tico an\u00f3malo<\/em>. Y ahora viene la clave que nos interesa…<\/p>\n\n\n\n En el g-2 del muon se codifica el efecto de las part\u00edculas virtuales que interaccionan con \u00e9l. \u00a1Y en \u00e9l podr\u00edan ocultarse part\u00edculas desconocidas! Medir un g-2 del muon diferente del esperado ser\u00eda una forma de percibirlas, de detectar una tenue huella que les delata. Por eso nos interesa tanto el g-2 del muon.<\/p>\n\n\n\n \u00bfY qu\u00e9 g-2 esperamos para el muon? Dentro del Modelo Est\u00e1ndar podemos calcular el g-2 del muon, considerando como part\u00edculas virtuales todas las que conocemos. Se trata de un c\u00e1lculo MUY complicado. Tanto, que se hace en paralelo por grupos de cient\u00edfic@s diferentes para poder contrastar resultados. Recientemente, la Muon g-2 Theory Initiative<\/a> public\u00f3 este resultado. El par\u00e9ntesis indica el margen de error.<\/p>\n\n\n\n Ahora falta la segunda parte: hay que medirlo para ver si obtenemos este resultado (y por lo tanto el Modelo Est\u00e1ndar est\u00e1 OK) o uno diferente (y por lo tanto el Modelo Est\u00e1ndar no est\u00e1 tan OK). Dado el revuelo\u2026 \u00bfqu\u00e9 cre\u00e9is que ha pasado? Pues que el experimento Muon g-2<\/a>, situado en el laboratorio Fermilab<\/a> (cerca de Chicago, en los Estados Unidos), acaba de anunciar sus primeros resultados. Este experimento consiste en almacenar muones en un anillo circular sobre el act\u00faa un campo magn\u00e9tico intenso. Como los muones son part\u00edculas inestables, pasado un tiempo se desintegran, produciendo nuevas part\u00edculas. Y estudiando las propiedades de las part\u00edculas producidas es posible determinar el g-2 del muon. Tras analizar muy a fondo los datos recogidos, l@s cient\u00edfic@s de la colaboraci\u00f3n Muon g-2 han llegado al numerito que pod\u00e9is ver en la imagen.<\/p>\n\n\n\n Comparad con el resultado t\u00e9orico. \u00bfQu\u00e9 os parece? \u00a1Efectivamente! \u00a1Son distintos! Y lo m\u00e1s importante: los dos valores no se solapan ni siquiera dentro de sus m\u00e1rgenes de error. La gente del experimento Muon g-2 lo celebrar\u00eda por todo lo alto. Hab\u00edan descubierto un fallo en el Modelo Est\u00e1ndar.<\/p>\n\n\n\n Pero\u2026 vayamos m\u00e1s despacio\u2026 \u00bfestamos seguros de que han descubierto un fallo en el Modelo Est\u00e1ndar? \u00bfse han detectado efectos de nuevas part\u00edculas? Para responder a estas cuestiones hay que contar algunas cosillas m\u00e1s.<\/p>\n\n\n\n En realidad, la anomal\u00eda en el g-2 del muon se conoce desde hace a\u00f1os. El experimento E821<\/a> de Brookhaven<\/a> (otro laboratorio en los Estados Unidos) ya hab\u00eda encontrado un valor diferente del predicho por el Modelo Est\u00e1ndar. Pero al ser solamente un experimento nos quedaba la duda. Por lo tanto, es muy importante que los dos experimentos encuentran valores muy similares. Eso nos da confianza en sus resultados. Uno podr\u00eda meter la pata y dar un resultado incorrecto, pero dos ser\u00eda muy raro.<\/p>\n\n\n\n Tiene, por lo tanto, muy buena pinta y estamos muy emocionad@s, pero hay algunos detalles importantes a tener en cuenta antes de de enterrar al Modelo Est\u00e1ndar. As\u00ed que… ahora vienen las \u201cbajonas\u201d.<\/p>\n\n\n\n La primera es que todav\u00eda no estamos 100% seguros (estad\u00edsticamente hablando) de que haya una diferencia entre teor\u00eda y medida. Al obtener un resultado experimental hemos de asegurarnos de que no se ha debido a una fluctuaci\u00f3n casual, sino que la tendencia observada se confirma al acumular m\u00e1s datos. Y para ello necesitamos estimadores estad\u00edsticos, como los famosos \u201c\u03c3\u201d. En algunas \u00e1reas cient\u00edficas, entre las que se encuentra la f\u00edsica de part\u00edculas, hemos establecido la convenci\u00f3n de exigir una confianza de 5\u03c3 (1 posibilidad entre 3.5 millones de que la medida sea casualidad) para estar completamente seguros de un resultado. Y en el caso del g-2 del muon nos encontramos ahora en 4.2\u03c3. Falta. Poco, pero falta. Y la segunda \u201cbajona\u201d es que el c\u00e1lculo te\u00f3rico en el Modelo Est\u00e1ndar es muy complicado y podr\u00eda haberse subestimado el margen de error del resultado obtenido. En concreto, ciertas partes del c\u00e1lculo son actualmente objeto de debate entre l@s expert@s. Si el valor correcto fuera un poquito m\u00e1s alto desaparecer\u00eda la anomal\u00eda. De hecho, uno de los equipos que se dedican a obtener el g-2 del muon encuentra un resultado mucho m\u00e1s cercano al experimento. El resultado del grupo BMW (con gente en Budapest, Marsella y Wuppertal) es muy controvertido y muchos dudan de \u00e9l, pero ah\u00ed est\u00e1\u2026<\/p>\n\n\n\n Ahora, supongamos que la anomal\u00eda es cierta. En ese caso se ha visto\u2026 \u00a1nueva f\u00edsica! Hemos visto la patita de una o varias part\u00edculas, que aparecen de forma virtual en el momento magn\u00e9tico del muon. \u00bfQu\u00e9 part\u00edculas ser\u00e1n? Ideas hay a porrones\u2026 Podr\u00edan ser nuevos leptones, nuevos bosones vectoriales procedentes de nuevas interacciones de la naturaleza, bosones de Higgs adicionales, materia oscura\u2026 \u00a1imaginaci\u00f3n al poder!<\/p>\n\n\n\n Mientras unos disfrutamos especulando, otros est\u00e1n refinando los c\u00e1lculos en el Modelo Est\u00e1ndar para llegar a un acuerdo final. Adem\u00e1s, el experimento Muon g-2 en Fermilab seguir\u00e1 tomando datos para realizar una medida todav\u00eda m\u00e1s precisa. \u00a1Esperamos despejar las inc\u00f3gnitas pronto!<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" El muon es la part\u00edcula de moda. 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