El momento magnético anómalo del muón es uno de los observables más prometedores en la búsqueda de física más allá del Modelo Estándar. Hasta el momento la gran mayoría de experimentos de altas energías han arrojado resultados que son compatibles con las predicciones del Modelo Estándar, pese a que sabemos que este modelo no incluye todas las piezas necesarias para explicar el universo en que vivimos ‒ la ausencia de una partícula candidata a materia oscura o la dificultad para encajar las masas de los neutrinos son posiblemente las omisiones más visibles de la teoría. Así pues, la búsqueda de “grietas” en el Modelo Estándar se ha convertido en una prioridad para la comunidad de física de partículas, y los pocos observables que discrepan con sus predicciones en la punta de lanza de un asalto que se prevé largo y tumultuoso.

En este contexto, el momento magnético anómalo del muón es uno de los observables que más interés despiertan, ya que las medidas llevan años en tensión con las predicciones teóricas, y tras los primeros datos del experimento Muon g-2 de Fermilab, liberados en 2021, la discrepancia se ha situado en más de cuatro sigmas. Sin embargo, existen dudas sobre cómo hay que interpretar esta discrepancia: podría ser, efectivamente, que nuevas partículas, no incluidas en el Modelo Estándar, estén afectando a esta propiedad de los muones, pero también es posible que nuestros cálculos teóricos no sean del todo satisfactorios. Para observar la tensión entre teoría y experimento hay que llegar a la octava cifra significativa, lo cual supone una precisión exquisita por ambas partes. Y aunque el momento magnético anómalo es un observable fundamentalmente electrodébil, al bucear en precisiones tan profundas se empiezan a apreciar los efectos de QCD, que son reconocidamente difíciles de calcular.

En este punto, herramientas como las simulaciones numéricas de QCD en el retículo, que fueron concebidas para problemas de interacción fuerte, pueden venir en la ayuda de los cálculos de alta precisión en observables electrodébiles, como el momento magnético anómalo del muón. En el próximo coloquio del IFIC, el profesor Hartmut Wittig nos hablará de las contribuciones hadrónicas a estos observables de precisión, y cómo QCD en el retículo puede contribuir a despejar las incertidumbres que penden sobre ellos. El coloquio tendrá lugar el jueves 27 de abril a las 12:30, en el salón de actos del Parc Científic, y se podrá seguir también online.

El profesor Wittig es investigador en el Instituto de Física Nuclear de la Universidad Johannes Gutenberg de Mainz y centra su investigación en Lattice QCD, en estructura y espectroscopía hadrónica y en el momento magnético anómalo del muón y otros observables de precisión del Modelo Estándar. Wittig es portavoz del grupo de excelencia Precision Physics, Fundamental Interactions and Structure of Matter (PRISMA) desde 2012, y durante su carrera ha investigado en instituciones como la Universidad de Oxford, el laboratorio DESY y el CERN. Como reconocimiento a su trabajo la Universidad de Mainz le otorgó el premio a la docencia en el año 2013.

Podéis encontrar más información sobre el coloquio en Indico, donde también encontraréis el enlace para seguirlo a través de internet:

https://indico.ific.uv.es/event/6980/