El físico ganador del Premio Nobel Frank Wilczek explora los secretos del cosmos. Leer las columnas anteriores aqui.

El 7 de abril, el mundo de la física fue sorprendido por una gloriosa confusión por dos anuncios de una nueva medida y un nuevo cálculo del momento magnético del muón, publicados en las revistas Physical Review Letters y Nature. Los nuevos resultados, con una precisión de una parte por mil millones, son producto de colaboraciones plurianuales de grandes grupos de físicos en instituciones de todo el mundo. Puede pensar que el trabajo de hacer mediciones y cálculos tan precisos es el trabajo más tedioso que puede hacer la ciencia, pero puede hacer que suceda la magia.

Los muones son partículas elementales que en muchos aspectos fundamentales se parecen a los electrones más familiares; por ejemplo, ambos llevan exactamente la misma cantidad de carga eléctrica. Pero hay dos diferencias principales: los muones son unas 200 veces más pesados ​​que los electrones y son inestables, con una vida media de unos dos microsegundos.

En lo que respecta a las partículas exóticas, los muones son inusualmente amigables. Son fáciles de producir en grandes cantidades con aceleradores de alta energía. Y aunque un microsegundo puede no parecer mucho tiempo, los muones de movimiento rápido pueden viajar mucho antes de expirar, dejando rastros que son fácilmente detectables. Aunque a menudo se da por sentado, el hecho de que podamos hablar de “la” masa y “el” momento magnético del muón, cuando en la práctica muestreamos millones de partículas diferentes, es profundo y sorprendente. Las mediciones de precisión hasta ahora refuerzan nuestra confianza en que todos los muones, como todos los electrones, tienen exactamente las mismas propiedades.

Los muones siempre están girando, como dicen los físicos, tienen «giro», que es la clave de muchos aspectos de su comportamiento. Si un muón está expuesto a un campo magnético, su eje de rotación gira alrededor de la dirección de ese campo, de la misma manera que el eje de una peonza inclinada gira alrededor de la vertical. Este movimiento en forma de peonza se llama precesión. La tasa de precesión de un muón en un campo magnético es igual al producto de la fuerza del campo magnético, algunas constantes físicas conocidas y un número llamado momento magnético.