Experimento com múons mostra indícios de uma Nova Física

Partículas ou forças desconhecidas

Físicos encontraram o primeiro indício experimental da existência de uma "Nova Física" além do Modelo Padrão, que hoje explica todas as partículas e forças conhecidas.

A descoberta mostra que o múon, um parente mais pesado do elétron, apresenta uma variação em seu momento magnético que só pode ser explicada pela interação com alguma partícula ou força ainda desconhecida.

O experimento Múon g-2 (lê-se múons gê menos dois), sediado no Acelerador Fermi (Fermilab), nos EUA, confirmou o indício de uma anomalia detectada em 2001 por outro experimento, realizado no Laboratório Nacional Brookhaven, mas que não tinha a precisão necessária.

"Um dia fantástico e um resultado fantástico," comemorou o professor Dominik Stöckinger, da Universidade Tecnológica de Dresden, na Alemanha, que, juntamente com sua esposa Hyejung Stöckinger-Kim, está envolvido por décadas nestes experimentos e nas teorias que os embasam.

Interação do bóson de Higgs com múons é detectada pela primeira vez Fator g do múon

Como os elétrons, os múons agem como se tivessem um minúsculo ímã interno. Sob um campo magnético forte, a direção do ímã do múon oscila - o fenômeno é chamado precessão -, de forma muito parecida com o eixo de um pião ou de um giroscópio. A força interna do ímã interno determina a taxa de precessão do múon em um campo magnético externo e é descrita por um número que os físicos chamam de fator g.

Pela teoria do Modelo Padrão, o fator g do múon deveria valer 2,00233183620(86), mas o experimento Múon G-2 encontrou um valor de 2,00233184122(82) - os números entre parênteses representam a incerteza.

Mesmo que os valores difiram apenas na oitava casa decimal, esse desvio reforça a indicação de que o Modelo Padrão da física de partículas elementares é inadequado para explicá-lo, indicando que devem existir outras partículas ou outras forças agindo sobre o múon para que ele apresente essa diferença.



Mas ainda há um senão: Os resultados combinados do Fermilab e do Brookhaven mostram uma diferença com a teoria com uma significância de 4,2 sigmas, um pouco abaixo dos 5 sigmas (ou desvios-padrão) que os físicos exigem para reivindicar uma descoberta - a chance de que os resultados sejam uma flutuação estatística é de cerca de 1 em 40.000.

Isso, contudo, não impediu que a comunidade envolvida no experimento afirme que seus resultados apresentam uma "evidência sólida" de uma nova física.