Le leggi della fisica confermate dalla particella creduta ribelle

Una nuova conferma alle leggi della fisica arriva proprio dalla particella che si pensava le violasse , il muone . Lo studio pubblicato sulla rivista Nature, che ha richiesto oltre 10 anni di calcoli , afferma che la piccola discrepanza con la teoria osservata nelle misure fatte negli ultimi decenni in realtà non esiste , perché rientra perfettamente nei limiti imposti dal Modello Standard , la teoria di riferimento per la fisica delle particell e. Il risultato, ottenuto dal gruppo di ricerca coordinato da Zoltan Fodor dell'Università tedesca di Wuppertal, rafforza la fiducia nel Modello Standard con una precisione di 11 cifre decimali, restringendo drasticamente lo spazio in cui potrebbe nascondersi una nuova fisica .

"Questo studio adotta un approccio ibrido ", dice all'ANSA Marco Incagli, ricercatore dell'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare e co-coordinatore della collaborazione Muon g-2. "Mischia in maniera un po' arbitraria gli approcci teorici e questa modalità è stata fortemente criticata da molti , tanto che la collaborazione Muon g-2 si è rifiutata di usarla nell' articolo uscito a maggio 2025 . Rispetto a un anno fa - continua Incagli - non è cambiato niente : la nostra misura ha confermato il valore sperimentale, migliorando la precisione. Quindi, al momento non possiamo dire che c'è un contrasto con la teoria, ma rimane una questione aperta sul perché il 'vecchio' approccio continua a dare un risultato non consistente".

Oltre mezzo secolo di misurazioni di una proprietà fondamentale del muone, il cugino pesante dell'elettrone, non hanno trovato corrispondenza con le previsioni teoriche, alimentando la speranza che una nuova fisica potesse essere all'origine dell'incongruenza. L'ultima di queste misure, che ha raggiunto una precisione record, è stata ottenuta nel 2025 dall' e sperimento Muon g-2 , ospitato dal Fermilab statunitense e condotto da una vasta collaborazione internazionale cui contribuisce anche l'Infn. Questo studio ha ricevuto recentemente il Breakthrough Prize , uno dei premi scientifici internazionali più prestigiosi, conosciuto anche come l'Oscar della scienza.

Al centro dei calcoli c'è il cosiddetto momento magnetico del muone , che indica in che modo la particella interagisce con il campo magnetico in cui si trova, comportandosi come una minuscola calamita. Secondo la teoria, questo valore dovrebbe essere esattamente 2, ma ha continuato a mostrare deviazioni . Per fare luce sulla questione, Fodor e colleghi hanno utilizzato un approccio diverso, simulando le forze in gioco su supercomputer di enorme potenza che hanno scomposto lo spazio-tempo in una fitta griglia. Quando il risultato ottenuto è stato integrato nel Modello Standard, la discrepanza con i dati sperimentali è essenzialmente scomparsa.

"Negli ultimi 60 anni circa sono stati effettuati molti calcoli - dice Fodor - e man mano che diventavano più precisi, tutti indicavano una discrepanza e una nuova interazione che avrebbe cambiato le leggi conosciute della fisica. Abbiamo applicato un nuovo metodo per calcolare questa discrepanza e abbiamo dimostrato che non esiste. Ciò dimostra - commenta Fodor - che comprendiamo davvero come funziona la natura a un livello incredibilmente profondo".