Fysikere løser mysteriet rundt muonens magnetiske egenskaper

Nye beregninger avviser mulig femte naturkraft

I løpet av de siste 20 årene har fysikere gransket et påstått avvik mellom eksperimentelle målinger og teoretiske forutsigelser av muonens magnetiske egenskaper. Dette avviket ble tolket som en mulig indikasjon på en hittil ukjent femte naturkraft. Men en ny studie publisert i tidsskriftet Nature avviser nå denne hypotesen.

Ifølge forskerne bak studien skyldes avviket en beregningsfeil, ikke ny fysikk. Dermed forblir Standardmodellen – den rådende teorien for partikkelfysikk – intakt.

«I løpet av de siste 60 årene har stadig mer presise beregninger pekt mot et avvik og en ny interaksjon som ville rokke ved kjente fysiske lover. Men med vår nye metode har vi vist at avviket ikke eksisterer. Den nye interaksjonen vi håpet på, finnes rett og slett ikke. De gamle interaksjonene forklarer verdien fullstendig.»

Muonen: En nøkkel til å teste Standardmodellen

Muonen, som er en tyngre slektning av elektronet, tilhører lepton-familien og er spesielt følsom for virtuelle partikler som oppstår og forsvinner i kvantetomrommet. Dette gjør muonen til et viktig verktøy for å teste nøyaktigheten til Standardmodellen.

Selv om muonen er tyngre enn elektronet, er den lett nok til å kunne produseres i store mengder og brukes i eksperimenter. Dens egenskaper gjør den til en verdifull brikke i jakten på ny fysikk utover det vi foreløpig kjenner til.

Hva betyr dette for partikkelfysikken?

Funnene fra den nye studien er viktige fordi de bekrefter at Standardmodellen fortsatt er gyldig. Selv om teorien ikke forklarer alt i universet – som mørk materie eller mørk energi – har den vist seg å være svært nøyaktig innenfor sitt anvendelsesområde.

Forskere fortsetter likevel jakten på ny fysikk. Eksperimenter som Muon g-2 ved Fermilab i USA har tidligere rapportert avvik som har vakt stor interesse. Selv om den nye studien avviser disse avvikene som beregningsfeil, gjenstår det fortsatt spørsmål som krever ytterligere undersøkelser.