Attualmente ci sono prove dell’esistenza di quattro forze fondamentali in natura: gravitazionale, elettromagnetica, nucleare forte e debole.
Gli scienziati del Fermi National Accelerator Laboratory (Fermilab) hanno annunciato giovedì che si stanno avvicinando sempre più alla scoperta dell’esistenza di ”una nuova forza della natura”. Attualmente ci sono prove che esistono quattro forze fondamentali in natura: gravitazionale, elettromagnetica, nucleare forte e debole. Le ultime tre forze sono spiegate dal modello standard della fisica delle particelle. Tuttavia, i ricercatori suggeriscono che potrebbe esserci un’altra quinta forza fondamentale, che potrebbe agire su subparticelle note come muoni, che sono simili agli elettroni, ma con la particolarità di essere 200 volte più pesanti.
I muoni hanno origine da particelle nell’atmosfera che entrano in collisione con i raggi cosmici, come protoni ad alta energia o nuclei atomici. Tuttavia, sono molto instabili, esistono solo per 2,2 microsecondi prima di decadere in altre particelle (elettroni e due tipi di neutrini). È anche noto che i muoni agiscono come magneti, oltre a oscillare come una trottola in presenza di un campo magnetico. I ricercatori hanno studiato per anni la precessione (“oscillazione”) dei muoni nei campi magnetici. La velocità dell’oscillazione di questa particella, nota come “momento magnetico”, è determinata da un magnete ed è descritta da un termine che i fisici chiamano forza G. Il modello standard prevede che il “momento magnetico” di un muone dovrebbe essere uguale a 2. Per misurare il fattore G, è stato generato un fascio di muoni diretto su un magnete a forma di ciambella di 15 metri di diametro. Mentre i muoni si spostavano intorno all’anello, i rivelatori lungo il suo bordo hanno registrato la velocità con cui oscillavano. Le ultime misurazioni ottenute dall’esperimento Muon g-2, condotto presso la struttura Fermilab del Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti, hanno rivelato che il “momento magnetico” di questa subparticella è più forte di circa 0,20 parti per milione, quindi i fisici pensano che siano un passo significativo verso il loro obiettivo finale. “Crediamo che potrebbe esserci un’altra forza, qualcosa di cui non siamo consapevoli adesso. È qualcosa di diverso, che chiamiamo la ‘quinta forza’”, ha dichiarato alla BBC il Graziano Venanzoni dell’Università di Liverpool, tra i principali autori della ricerca. “È qualcosa di differente, qualcosa che non conosciamo ancora, ma dovrebbe essere importante, perché dice qualcosa di nuovo sullo spazio”, ha concluso lo scienziato. Questa scoperta, qualora fosse confermata, potrebbe spiegarci perché le galassie continuano ad accelerare dopo il Big Bang o perché ruotano più rapidamente rispetto a quanto dovrebbero fare sulla base della materia contenuta. ”In pratica potremmo svelare il segreto dell’energia oscura di cui è ricco lo spazio. I dettagli dello studio “Measurement of the Positive Muon Anomalous Magnetic Moment to 0.20 ppm” sono stati pubblicati sulla rivista Physical Review Letters.
