Oinarrizko partikulen eredu estandarrak, SM-k, indar elektromagnetikoaren, nuklear ahularen eta nuklear bortitzaren bidez funtsezko partikulak eta horien elkarreraginak deskribatzen ditu. SM ereduak sekulako arrakasta izan du, baina fisikariek denbora luzez ulertu dute SM eredua osatu gabe dagoela: ez da Ororen/Guztiaren Teoria osoa. Hala ere, XXI. mendearen hasieran instalazio garrantzitsuetatik jasotzen zen albiste bakarra SM ereduak ondo funtzionatzen zuela zen.
2001ean berriz, Brookhaven National Laboratory-n muoien g−2 esperimentuak muoiaren momentu magnetikoa neurtu zuen eta SM ereduan oinarritutako kalkuluekin ez zegoen ados. Desadostasuna 2.7σ baliokoa zen, zirraragarria! Esperimentu horiek berriro egin dira Fermilabean eta 2023ko udan aurkeztutako muoiaren g−2 esperimentuaren emaitzak SM eredua kinka larrian utzi ote duten kezka dago, balio esperimentalen eta teorikoen arteko desadostasunak, «anomaliak», 5σ balioa hartu duela iragarri baita. Horrek adierazten du neurtutako emaitzak 5 desbideratze estandar urruntzen dela SM ereduak ematen duen baliotik. «Anomalia» baten honelako balioak eredua ez dela gai neurketa esperimentalak azaltzeko adierazi ohi du, eta, beraz, nahitaez, eredua aldatu behar dela, hau da, Fisika berria behar dela esperimentua azaltzeko. Balio horretara iritsita ere, oraindik ez da txanpaina ateratzeko garaia. 2011n, OPERA esperimentukoek prentsa agerraldi batean ere informatu zuten neutrinoak argiaren abiadura baino arinago mugitzen neurtu zituztela. Behaketa 6σ baino esanguratsuagoa izan zen, baina —agian ez ustekabean— akats esperimentala izan zen.
Ikuspegi klasikoan oinarriturik, bere simetria ardatzaren inguruan biraka dabilen e eta m kargako eta masako elektroiaren momentu magnetikoa eta angeluarra proportzionalak dira, eta proportzionaltasun-konstantea ge/2m da, ge=1 izanik. Dirac-ek 1928an bere ekuazio kuantikoa idatzi ondoren ge=2 zela kalkulatu zuen. Bigarren mundu gerraren ostean, teknika esperimental berrituek zioten elektroiaren momentu magnetikoa Dirac-ek lortutakoa baino handixeagoa behar zuela. 1948an, Schwingerrek 2.0023228 balio teorikoa lortu zuen. Egun SM-ren bidez lortutako balioa esperimentuekin adostasun handiena duen balio teorikoa da, 12 hamarrekotara heltzen da adostasuna. Itzela!!
Zergatik da ge kostantea 2 baino handiagoa? Elektrodinamika Kuantikoaren arabera, bigarren kuantizazioaren ondorioz ikuspegi klasikotik ezezagunak diren fenomeno berriak sor daitezkelako; hutsaren polarizazioa adibidez (materia-antimateria partikula-bikote birtualen sorrera kanpoko eremu elektromagnetiko baten aurrean). Artikuluan azaltzen da hutsa, etengabe sortzen eta desagertzen diren partikula birtualez beterik dagoela, eta partikula birtual horiek edozein partikulekin elkar eragin dezakete, eremu magnetiko baten barneko partikularen erantzuna aldatuz; hots, partikularen momentu magnetikoa eta g−faktorea aldatuz. Teorikoek, SM ereduaren barnean existitzen diren partikulak kontuan hartuz g−faktorea kalkula dezakete.
Prozedura bera jarraituz muoiaren kasuan teoria eta esperimentuen arteko adostasuna, “bakarrik” 8 hamarrekora mugatzen da (eta ez 12 hamarrekora). Aipatu bezala muoiaren g−2 esperimentuaren «anomalia», 5σ balioa hartu duela prentsa agerraldi batean iragarri da.
Autoreak kezkak azaltzen ditu iragarritako «anomalia» horrekin, eta orokorki emaitzak iragartzeko hainbatetan erabiltzen diren prentsa agerraldiekin. Zientzialariak ere egungo hedabideek erakusten duten “morboaren” eta “presaren” joera beretara hurbiltzen ari dira. Muoiaren g−2 esperimentuan aipatutakoa oso agerian geratzen da. Autorearen ustez, datu esperimental guztiak aztertu ostean emaitzak nazioarteko argitalpen zientifiko batean plazaratu behar dira. Halaber, talde teorikoen artean adostasunik ez dagoenean ezin da «anomalia» handiena ematen duen balio teoriko soilarekin alderatu; esperimentukoek prentsa agerraldian egin zuten bezala.
Artikulua apustu batekin amaitzen da: muoiaren g−2 esperimentuaren emaitzek ez dute SM eredua hankaz gora jarriko.
Artikuluaren fitxa:
- Aldizkaria: Ekaia
- Zenbakia: 46
- Artikuluaren izena: Oinarrizko partikulen eredu standarra, SM, kinka larrian ote?
- Laburpena: 023ko udan aurkeztutako muoiaren g–2 esperimentuaren emaitzak oinarrizko partikulen eredu estandarra, SM, kinka larrian utzi ote duten kezka dago, balio esperimentalen eta teorikoen arteko desadostasuna, «anomalia», 5σ balioa hartu duela iragarrita. «Anomalia» baten balio horrek adierazi ohi du eredua ez dela gai neurketa esperimentalak azaltzeko, eta, beraz, nahitaez, eredua aldatu behar dela. Autoreak kezkak azaltzen ditu emaitzak iragartzeko hainbatetan aukeratzen diren prentsa agerraldiez, eta artikulu honen idazleak apustu egiten du muoiaren g–2 esperimentuaren iragarritako emaitzak ez duela SM eredua hankaz gora jarriko.
- Egilea: Fernando Plazaola
- Argitaletxea: UPV/EHUko argitalpen zerbitzua
- ISSN: 0214-9001
- eISSN: 2444-3255
- Orrialdeak: 57-85
- DOI: 10.1387/ekaia.25874
Egileaz:
Fernando Plazaola UPV/EHUko Zientzia eta Teknologia Fakultateko Elektrizitatea eta Elektronika Saileko ikertzailea da.
Ekaia aldizkariarekin lankidetzan egindako atala.
