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El momento magnético del muón es la quinta fuerza de la naturaleza

24.08.2023

Los científicos del Fermilab hicieron un descubrimiento sensacional al declarar desviaciones significativas en la anomalía del momento magnético del muón, una partícula elemental compleja e inestable. Estas observaciones van más allá del modelo físico estándar, dejando a la ciencia con el enigma del efecto desconocido sobre el momento magnético del muón.

El muón, aunque es una partícula inestable, tiene una masa significativa: 207 veces más pesada que un electrón. Gracias a esta masa, las mediciones de su momento magnético resultaron mucho más precisas y accesibles para la investigación. A diferencia de la anomalía del momento magnético del electrón, que los científicos han explicado con éxito mediante la interacción con los cuantos del campo electromagnético, la anomalía del momento magnético del muón plantea un misterio para la ciencia.

El modelo existente de partículas y campos elementales no proporciona una explicación para desviaciones tan significativas en el momento magnético del muón. Esto puede indicar que, además de los campos y partículas conocidos, hay algo desconocido que influye en el momento magnético del muón. Si los científicos logran medir con gran precisión esta influencia desconocida y demostrar su existencia, esto puede conducir al descubrimiento de nuevas fuerzas o partículas elementales, cuya presencia aún se desconoce en la física moderna.

El estudio se llevó a cabo como parte del experimento Muon g-2, durante el cual dos largas sesiones de observación en las instalaciones de Fermilab dieron un resultado con una sorprendente significación estadística. Los datos obtenidos nos permiten afirmar con una certeza de 5 sigma que las desviaciones observadas no son aleatorias. Esto abre una nueva página en la comprensión de las leyes fundamentales de la naturaleza y puede conducir a nuevos descubrimientos en el mundo de las partículas y campos elementales que van más allá del modelo estándar.

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Sin embargo, Gadi Rotenberg, profesor de la Universidad de Ámsterdam, logró fabricar paladio quiral. Para ello utilizó el método más sencillo de recuperación del metal a partir de su sal en presencia de moléculas cortas del isómero óptico, en este caso el alcaloide de la quina. Cuando se eliminaron los compuestos orgánicos, se obtuvo un polvo negro de paladio, que tiene la propiedad de quiralidad.

Además, incluso el procesamiento mecánico no destruyó esta propiedad: usando una prensa de 10 toneladas, los científicos forjaron un disco del tamaño de una moneda en dos centavos europeos y lo enviaron para probarlo a Israel, al Instituto de Ciencias Weizmann. Allí comprobaron el efecto fotoeléctrico inherente al paladio y descubrieron que el número de electrones eliminados de un disco metálico depende de la polarización de la luz incidente.

"Estoy seguro de que los metales quirales se convertirán en la base de catalizadores fundamentalmente nuevos", dice el Prof. Rotenberg.

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