Les résultats de l'expérience g-2 ne remettront pas en cause le modèle standard de particules élémentaires (SM) et l'anomalie disparaîtra.

2025/07/01 Fernando Plazaola - EHUko Zientzia eta Teknologia Fakultateko katedraduna Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Fisika

Le modèle standard des particules élémentaires (SM) est la théorie la plus acceptée pour décrire les particules fondamentales et leurs interactions indépendamment de la gravité. Il s'agit d'un modèle théorique de la physique des particules qui décrit les particules élémentaires et leurs interactions à travers les forces électromagnétiques, nucléaires faibles et nucléaires violentes. Il fournit une compréhension globale des éléments essentiels de la matière et des forces fondamentales qui régissent son comportement.

Dans le cas du moment magnétique de l'électron, les valeurs théoriques et expérimentales convergent jusqu'au douzième chiffre décimal. C'est l'accord le plus précis entre la valeur expérimentale et la prédiction théorique qui ait été trouvé dans l'histoire de la physique!

Cependant, le muon est le cousin lourd de l'électron, et les deux ont les mêmes propriétés quantiques: Les deux sont des leptons, mais le muon est 207 fois plus lourd que l'électron.L'électron et le muon étant si semblables, et le calcul théorique du moment magnétique de l'électron en accord avec la mesure expérimentale avec une précision presque mathématique, pourquoi, dans le cas du muon, ce n'est pas le cas, comme le montre l'expérience muonique g-2 ?

En fait, les résultats de l'expérience muonique g-2, qui a été présentée à l'été 2023, ont laissé le modèle standard SM dans une situation critique. La valeur théorique du modèle standard SM étant si éloignée de la valeur expérimentale (écart de 5 valeurs, «anomalie»), le modèle standard SM semblait devoir être modifié.

En 2024, dans la revue scientifique et technologique EKAIA de l’UPV/EHU, qui s’étend en basque, un article a été publié [1] posant le défi suivant : les résultats de l’expérience muonique g-2 (avec une « anomalie » de 5 valeurs) ne vont pas bouleverser le modèle SM des Particules Élémentaires et l’« anomalie » disparaîtra. Cet article exposait les raisons qui avaient poussé l'auteur à relever ce défi.

Récemment, Muon g-2 Collaboration a présenté les résultats de l'analyse de toutes les expériences menées à Fermilab pendant la période 2020-23. Ces valeurs correspondent, dans le cadre de l'erreur expérimentale, aux nouvelles valeurs théoriques du modèle standard de particules élémentaires SM récemment publié (preprint).

Par conséquent, le défi écrit par cet auteur dans le magazine EKAIA est devenu "gagnant". Il convient de souligner en outre que les raisons pour lesquelles ce défi a été relevé dans l’article de l’EKAIA sont très bien alignées avec le P. Aguillard et al., 2025 et R. Aliberti, avec les motifs présentés dans les articles 2025.