Descoberta una possible cinquena força de la natura que podria canviar les lleis de la física

Durant un experiment, el comportament de les partícules subatòmiques va donar resultats inesperats, indicant als científics que hi havia un element en joc que desconeixien

L'anella emprada per a l'experiment Muon g-2 al Fermilab (Batavia, Illinois)

L’anella emprada per a l’experiment Muon g-2 al Fermilab (Batavia, Illinois) | Wikimedia Commons

Fins ara, el desenvolupament de la ciència havia reduït les forces fonamentals de l’univers a quatre categories bàsiques: l’electromagnetisme, la gravitació, la força nuclear forta i la força nuclear feble. Amb aquestes quatre forces de la natura s’havia pogut explicar pràcticament tot, tant les nostres accions diàries a la Terra com els moviments dels planetes i les galàxies o, si mirem a escala infinitament més petita, les interaccions entre els àtoms. Ara, però, els resultats d’uns experiments duts a terme al Laboratori Accelerador Nacional Fermi (Fermilab) de Chicago, als Estats Units, semblen indicar la possibilitat que existeixi una cinquena força fonamental. Tot i que els resultats no són prou concloents com per saber clarament què és, l’experiment, anomenat “Muon g-2” i que volia mesurar el moment magnètic anòmal d’aquesta partícula subatòmica, va donar uns resultats que no encaixen amb el Model Estàndard, la teoria acceptada actualment sobre el funcionament de l’Univers.

Un cop mirem les partícules més petites que els àtoms, trobem que n’hi ha que estan formades de partícules encara més petites mentre que d’altres, les partícules elementals, ja no es poden dividir en res més. Una d’aquestes partícules elementals és, precisament, el muó, força semblant als electrons però més inestable i més de 200 vegades més pesant. A l’experiment “Muon g-2”, es va posar aquestes partícules a circular per un anell de catorze metres i s’hi va aplicar un camp magnètic esperant que, segons les lleis de la física del Model Estàndard, es sacsegessin a una velocitat concreta. La sorpresa va venir quan, en observar-los, els científics es van adonar que es sacsejaven més ràpid del que s’esperava, indicant la possible presència d’una altra força en acció. Els seus càlculs posteriors indiquen que hi ha una probabilitat entre 40.000 que aquest resultat fos, simplement, un error estadístic, un nivell de confiança que anomenen 4,1 sigma. Actualment es considera que cal arribar a 5 sigma, o una probabilitat d’1/3.500.000, per anunciar un descobriment amb seguretat.

Vista aèria del Fermilab

Vista aèria del Fermilab | Wikimedia Commons

Tot i això, els científics estan sorpresos amb aquest possible descobriment, que se suma a altres resultats sorprenents d’experiments de física de partícules arreu del món. Si bé podríem ser davant d’una força fonamental desconeguda fins ara, no se sap què més fa a part de l’efecte que ha tingut en els muons en aquest experiment. De fet, fins i tot podria no tractar-se d’una força fonamental sinó d’una partícula subatòmica que no coneixíem, com afirmen diverses teories. Si els propers experiments confirmen que realment és una força fonamental, però, per a la qual cosa caldran més dades i més precisió, es podrien arribar a explicar alguns dels grans misteris pendents de l’Univers, que han intrigat els científics durant les darreres dècades. Qui sap sí, per exemple, l’accelaració de l’expansió de l’Univers, que s’atribueix a l’energia fosca, podria tenir a veure amb aquesta força desconeguda.

Per conèixer en profunditat aquest experiment i els resultats que ha obtingut es pot consultar l’article publicat a la revista ‘Physical Research Letters’.

Nou comentari