Fermilab misura con precisione record l’anomalia magnetica del muone: un nuovo test per il Modello Standard

Ciò che sono riusciti a fare i ricercatori è incredibile, con una misura pressocché precisa sono riusciti a ricavare importanti informazioni.

Da decenni, i fisici tengono d’occhio un piccolo grande protagonista del mondo subatomico: il muone. Una particella un po’ più pesante dell’elettrone, ma molto più sfuggente e… ballerina, per così dire. Già, perché quando la si mette in un campo magnetico, il muone inizia a “dondolare” come una trottola, e quella danza svela qualcosa di profondissimo sulle leggi che governano l’universo.

La misura di questa specie di “wobble quantico” si chiama g-2, ed è diventata famosa negli ambienti della fisica perché potrebbe essere la chiave per scoprire se c’è qualcosa oltre il famoso Modello Standard, quella sorta di manuale delle istruzioni che descrive le particelle elementari.

Finalmente, come riportato da news.fnal.gov, il team dell’esperimento Muon g-2, che lavora da anni al Fermilab (in Illinois), ha pubblicato il terzo e ultimo risultato della loro lunga impresa sperimentale.

E non solo conferma i dati precedenti: li rende ancora più precisi, stabilendo un nuovo standard mondiale che difficilmente sarà superato a breve. Anche se, questa precisione incredibile, riduce un po’ la speranza di trovare subito “nuove fisiche”.

Un’anomalia che fa scuola

Il cuore dell’esperimento è tutto nel misurare quanto il muone devia dal valore previsto di “g”, che in teoria dovrebbe essere 2. Ma da tempo si sa che non è proprio esatto: c’è una piccola differenza, detta “anomalia magnetica”. Quella minuscola differenza nasconde dentro di sé le influenze di tutte le particelle previste dal Modello Standard. In pratica: se g-2 non torna, qualcosa ci sfugge.

Per questo motivo, già alla fine degli anni ’90, i fisici al Brookhaven National Lab avevano notato una discrepanza tra la teoria e il risultato sperimentale. Da lì è nata la decisione di rifare tutto da capo, ma con strumenti più moderni e una precisione pazzesca. Il gigantesco anello magnetico di Brookhaven è stato persino trasportato in un viaggio epico da Long Island fino al Fermilab, attraversando gli Stati Uniti. Sembra la trama di un film… e invece è scienza vera.

Un traguardo da record (e qualche sorpresa)

Il nuovo risultato, come riportato da news.fnal.gov, basato sugli ultimi tre anni di raccolta dati (dal 2021 al 2023), ha migliorato tutto: qualità del fascio di muoni, riduzione delle incertezze, e soprattutto una precisione di 127 parti per miliardo. Un numero che supera persino gli obiettivi fissati all’inizio dell’esperimento. Tradotto: il valore sperimentale dell’anomalia magnetica del muone è ora il più preciso mai ottenuto, e probabilmente lo resterà per un bel pezzo.

Eppure… e qui arriva il colpo di scena: le nuove previsioni teoriche, basate su calcoli sempre più complessi e simulazioni al computer, sono diventate nel frattempo più vicine al valore sperimentale. Il che significa che la famosa discrepanza che prima faceva sperare in una nuova fisica, oggi è meno evidente. Non è sparita, sia chiaro, ma si è fatta più sottile. C’è ancora da indagare!