Cousin lourd de l'électron, le muon se comporte comme un petit aimant en rotation et, depuis longtemps, défie les prédictions du modèle standard de la physique des particules. Laboratoire pour tester des théories peut-être invérifiables avec le LHC, comme celles concernant la matière noire, il a fait l'objet d'une longue prise de mesures avec une expérience menée par les physiciens du Fermilab, aux États-Unis, au point d'avoir peut-être atteint en 2023 le statut de découverte d'une nouvelle physique.

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    Comme le prouvent les articles précédents ci-dessous auxquels nous renvoyons pour plus de précision et éviter de faire de trop longues répétitions, cela fait des années que Futura suit la saga de l'énigmatique anomalieanomalie du moment magnétiquemoment magnétique des muons. Sous ces mots ésotériques se cachent des mesures d'une propriétés caractéristiques des muons, des particules chargées électriquement comme des électrons mais environ 200 fois plus lourdes qu'eux et qui se désintègrent très rapidement une fois qu'elles sont créées. Au début on ne pouvait que les détecter dans les rayons cosmiquesrayons cosmiques mais après la seconde guerre mondiale, on a commencé à le produire en laboratoire, par exemple lors de collisions d'électrons et de positronspositrons à des énergiesénergies suffisamment élevées pour que, selon la fameuse relation d'Einstein, de l'énergie soit convertie en la masse nécessaire pour obtenir un muonmuon et son antiparticuleantiparticule.

    S'il n'existait que des électrons, des muons et des photonsphotons dans l'UniversUnivers, les propriétés des muons, comme leur masse, leur charge et ce que l'on appelle leur moment magnétique ( une quantité similaire à celle que l'on peut définir pour une barre aimantée et qui est reliée à la façon dont la barre peut tourner dans un champ magnétiquechamp magnétique), et que l'on exprime au moyen d'une quantité nommée « g » ( qui indique en fait une relation entre le moment magnétique et le moment cinétiquemoment cinétique, le spin d'une particule comme si elle tournait sur elle-même), seraient précisément définis.

    Mais en raison des effets quantiques et de la présence d'autres particules fondamentales, les gluons, les quarks, les neutrinos notamment, ces valeurs sont aussi dépendantes des fluctuations quantiques qui font apparaître et disparaître tous les types de particules existant autour des muons, des électrons et des photons, ou qui font que ces particules en émettent avant de les recapturer.

    Une excellent présentation en 2021 déjà de l'énigme de l'anomalie du moment magnétique du muon que confirment, pour le moment, les données de l'expérience menée au Fermilab. Pour obtenir une traduction en français assez fidèle, cliquez sur le rectangle blanc en bas à droite. Les sous-titres en anglais devraient alors apparaître. Cliquez ensuite sur l'écrou à droite du rectangle, puis sur « Sous-titres » et enfin sur « Traduire automatiquement ». Choisissez « Français ». © Fermilab

    La théorie quantique des champs à la base du modèle standard de la physiquephysique des particules nous dit précisément comment les muons doivent se comporter comme des petites barres aimantées plongées dans un champ m...
    [Courte citation de 8% de l'article original]