Het Muon g-2 experiment bij Fermilab 

Het Muon g-2 experiment bij Fermilab ©  AP

Wiebelend deeltje zet onze kennis van de natuur op de helling

Deeltjesfysici lopen dezer dagen op de tippen van hun tenen. Er zijn steeds meer aanwijzingen dat één klein deeltje zich niet houdt aan het standaardmodel van de deeltjesfysica. En dat zou een nieuw inzicht kunnen geven in het ontstaan van het universum.

Anton Goegebeur

Deeltjesfysica, dat is het theoretische model waarmee wetenschappers proberen om zo goed mogelijk de opbouw van de fysieke werkelijkheid te verklaren. Maar uit metingen in het Amerikaanse Fermilab, het befaamde deeltjesinstituut in Chicago, blijkt dat muonen, de zwaardere varianten van elektronen, meer wiebelen dan verwacht. De afwijking van de theoretische voorspelling komt vrijwel zeker door deeltjes of andere natuurkundige verschijnselen die we nog niet kennen.

Al in 2001 hadden fysici bij een ander experiment deze afwijking gezien, maar toen was de kans op toeval nog te groot. Met het nieuwe en grotere experiment is die kans geslonken tot 1 op 40.000. Om echt van een ontdekking te spreken, moet één op 3,5 miljoen gehaald worden. Daarvoor zullen de komen twee à drie jaar nieuwe metingen worden uitgevoerd.

Een stap verder

De Amerikaanse bekendmaking volgt twee weken na ander groot nieuws. Half maart deelden onderzoekers van de Europese deeltjesversneller CERN eveneens afwijkend gedrag bij muonen, al ging het daarbij wel om ander gedrag en is de kans op toeval groter: 1 op 300. “Het begint nu wel te kriebelen”, zegt deeltjesfysicus Jorgen D’Hondt (VUB). “Er zou iets kunnen zijn dat we nog niet begrepen hebben. Dit kan de deur openzetten naar nieuwe fysica.”

Dat is niet enkel interessant voor deeltjes-fijnproevers. Het kan helpen bij het beantwoorden van waarom-vragen, inzicht geven in het ontstaan van het universum ‘uit het niets’ en vooral ons veel bijleren over donkere materie. Amper 5% van het universum is gemaakt van atomen. “Van de rest weten we niet wat het is. Dit resultaat kan ons een stap verder helpen in het ontrafelen van die 95%.”