Momento magnético del muón: un nuevo cálculo exprés

Original: "Lattice determination of the higher-order hadronic vacuum polarization contribution to the muon $$g-2$$"
arXiv:2604.08351 · 2026-04-09 · CC BY 4.0 · 2 min
Por primera vez, los científicos calculan en la retícula la contribución al momento magnético del muón con una precisión inferior al uno por ciento.

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El muón se parece al electrón, solo que es 200 veces más pesado y vive dos millonésimas de segundo. Su momento magnético —cómo responde la partícula a un campo magnético— se ha medido con una precisión fantástica. Pero el valor medido es un poquito mayor de lo que predice la teoría. La diferencia es diminuta, como si, al contar el cambio en la tienda, encontraras una moneda de más cada vez.

El vacío no está vacío: en él constantemente se crean y desaparecen pares de partículas, como burbujas en agua hirviendo. Estos visitantes fugaces alteran ligeramente las propiedades magnéticas del muón. Para tener en cuenta su contribución, los físicos usan la QCD en la retícula, un método donde el espacio y el tiempo se cortan en una cuadrícula diminuta, como papel milimetrado. Los cálculos se ejecutan en supercomputadoras y llevan meses.

Un grupo de investigadores logró por primera vez una precisión inferior al uno por ciento para la siguiente contribución en importancia. El número obtenido es −101,57×10⁻¹¹, con un error del 0,6%. Esto es dos veces más preciso que los cálculos anteriores.

Si el momento magnético del muón fuera igual a uno, esta contribución lo cambiaría en una cienmilmillonésima parte, como un segundo en tres mil años.

El nuevo resultado difiere en 4,6 desviaciones estándar de las estimaciones obtenidas de los datos de aceleradores hasta el reciente experimento CMD-3. Esta discrepancia no es un simple detalle técnico. Podría ser la huella de nuevas partículas que no están en el modelo estándar, el catálogo actual de todo lo existente. O quizás en los experimentos antiguos se escondía un error no detectado. Los próximos años dirán quién tiene razón.

Los muones nacen en las capas altas de la atmósfera por los rayos cósmicos y llegan a la superficie de la Tierra, aunque según las medidas clásicas deberían desintegrarse en el camino; los salva la dilatación del tiempo de la teoría de la relatividad.

En la serie «The Expanse» se utiliza un catalizador de muones para encender los motores de fusión de las naves.

Científicos
Emmy NoetherWolfgang PauliEnrico FermiPaul DiracChien-Shiung WuEugene Wigner
Conceptos
instanton leptón modelo estándarTeorema de Noetherteorema de la relación entre el espín y la estadísticaregla de oro de Fermiteorema CPTley de conservación de la carga eléctricaestadística de Bose–Einstein