Misura del fattore g-2 del muone. Anomalia del momento anomalo del muone
a cura di Mario Bruschi, Dipartimento di Fisica Università “La Sapienza”
Dove e da chi
L’esperimento è stato effettuato al Brookhaven National Laboratory (USA), usando il potente Sincrotone AGS ( produce un intenso fascio di protoni multi-GeV) per creare un opportuno fascio di muoni che viene quindi immesso nel più grande magnete super-conduttore del mondo (muon storage ring, vedi foto sotto). I muoni decadono nell’anello di accumulazione (vedi Descrizione), sono stati “registrati” più di un miliardo di tali decadimenti. L’equipe di 68 ricercatori che ha ideato e condotto l’esperimento è internazionale (Boston University; Brookhaven National Laboratory; Budker Institute of Technology, Novosibirsk, Russia; Cornell University; Fairfield University; Heidelberg University, Germany; KEK Laboratory, Japan; RIKEN/BNL Research Center; Tokyo Institute of Technology, Japan; University of Illinois at Urbana-Champaign; University of Minnesota; and Yale University.
Che cosa è stato misurato
E’ stata misurata l’anomalia di spin del muone (il cosiddetto fattore g-2 muonico) con una precisione di 1.3 parti per milione, una precisione circa sei volte più alta di quella ottenuta in analoghe misure al CERN negli anni ’70.
Perchè il muone?
Il muone è circa 200 volte più pesante dell’elettrone e questo fa sì che la “anomalia” del suo momento magnetico sia (di molto) più evidente rispetto a quella dell’elettrone tanto da compensare la difficoltà di dover produrre i muoni stessi (che non sono certo comuni come i familiari elettroni!)
I risultati
Il fattore g-2 muonico misurato è risultato più grande del valore previsto teoricamente dal Modello Standard. La discrepanza (o meglio la significatività statistica della stessa) è di 2.6 standard deviations. Tradotto nel linguaggio comune questo significa che vi è una probabilità del 99% che il modello standard sia sbagliato (o incompleto).
Descrizione schematica dell’esperimento
