In de media reageerden een aantal Nikhef-fysici enthousiast over de nieuwe metingen van het magnetisch dipoolmoment van het muon op Fermilab, die woensdag werden gepresenteerd.
De metingen geven met een betrouwbaarheid van 4,2 sigma aan dat het muon van het vacuüm meer duwtjes krijgt dan de theorie voorziet. Dat zou kunnen duiden op nog onontdekte deeltjes.
De afwijking is statistisch al relevant, maar volgens de huisregels van de deeltjesfysica nog geen ontdekking. Dat is pas aan de orde met afwijkingen van 5 sigma of meer tussen metingen en theorie. De kans dat de afwijking toeval is, is dan kleiner dan 1 op de 3,5 miljoen.
Het nieuwe resultaat berust op de bestaande meetwaarde plus data van het eerste jaar dat de g-2 experimenten op Fermilab werden gedaan. De installatie stond eerder op Brookhaven in New York, maar werd later naar Illinois verhuisd, een spectaculaire verplaatsing van de enorme opslagring over de weg en het water.
Onderzoekers zijn ondermeer zo enthousiast omdat het experiment nog lang niet alle meetgegevens heeft verwerkt. Met meer data zou de uitkomst nog betrouwbaarder worden en mogelijk zelfs de 5 sigma kunnen passeren, is de hoop.
In de Volkskrant vertelde Nikhef-onderzoeker Tristan Du Pree hoe hij woensdag thuis met pizza’s en bier de briefing vanuit de VS volgde en “in de huiskamer danste” bij het onverwacht stevige resultaat. “Hier wachten we al twintig jaar op.”
NRC Handelsblad noteerde opgewonden reacties bij Freya Blekman, een Nederlandse deeltjesfysicus verbonden aan de Vrije Universiteit Brussel, en bij Nikhef-onderzoeker en universiteitsdocent in Groningen, Gerco Onderwater.
Onderwater was met zijn Groningse collega Klaus Jungmann een tijdlang betrokken bij de g-2 metingen toen die nog in Brookhaven plaatsvonden. Hij praat donderdagmiddag bij BNR Nieuwsradio verder over het nieuwe onderzoeksresultaat. Eerder maakte de Groningse theoreticus Elisabetta Pallante deel uit van het team dat de precisieberekeningen van g uitvoerde die met metingen konden worden vergeleken.
Op donderdag bespraken Rasa Muller van Nikhef en wetenschapsjournalist Anna Gimbrère het nieuws bij het programma de Vooravond.
De gevonden afwijking heeft betrekking op het magnetisch dipoolmoment g van het muon, het zwaardere broertje van het elektron. In een perfect vacuüm zou die waarde voor de tolbeweging van het deeltje exact 2 zijn. Volgens de deeltjestheorie wemelt het vacuüm van kortstondig levende deeltjes en antideeltjes, die het tollende muon iets kunnen beïnvloeden.
De gevonden waarde voor g wijkt een fractie af van de beste berekeningen, lijkt het. Dat geeft mogelijk richting aan een uitbreiding van het Standaardmodel van de deeltjesfysica. Het zou een signaal kunnen zijn voor een nog onbekend deeltje, bijvoorbeeld een tweede type higgs.
Twee weken geleden presenteerde het LHCb-experiment op CERN metingen die ook wijzen in de richting van een afwijking van het Standaardmodel, daar in een onverwacht verschil tussen elektronen en muonen. Ook daarbij zou een nieuw deeltje in het spel kunnen zijn.