¿Qué obtienes cuando revives una hermosa máquina de física de 20 años? transportarlo con cuidado 3, 200 millas por tierra y mar hasta su nuevo hogar, y luego usarlo para sondear sucesos extraños en un campo magnético? Con suerte, obtendrá nuevos conocimientos sobre las partículas elementales que lo componen todo.

El experimento Muon g-2, ubicado en el Fermi National Accelerator Laboratory del Departamento de Energía de EE. UU. (DOE), ha comenzado su búsqueda de esos conocimientos. El 31 de mayo el electroimán superconductor de 50 pies de ancho en el centro del experimento vio su primer haz de partículas de muones de los aceleradores de Fermilab, iniciando un esfuerzo de tres años para medir qué sucede con esas partículas cuando se colocan en un campo magnético asombrosamente preciso. La respuesta podría reescribir la imagen que tienen los científicos del universo y cómo funciona.

"El primer rayo del experimento Muon g-2 realmente marca el inicio de un nuevo programa de investigación importante en Fermilab, uno que usa partículas de muones para buscar anomalías raras y fascinantes en la naturaleza, ", dijo el director del Fermilab, Nigel Lockyer." Después de años de preparación, Estoy emocionado de ver que este experimento comienza su búsqueda en serio ".

Llegar a este punto fue un largo camino para Muon g-2, tanto en sentido figurado como literal. La primera generación de este experimento tuvo lugar en el Laboratorio Nacional Brookhaven del Departamento de Energía de EE. UU. En el estado de Nueva York a fines de la década de 1990 y principios de la de 2000. El objetivo del experimento era medir con precisión una propiedad del muón:la precesión de las partículas, o tambalearse, en un campo magnético. Los resultados finales fueron sorprendentes, insinuando la presencia de partículas fantasmas previamente desconocidas o fuerzas que afectan las propiedades del muón.

El nuevo experimento en Fermilab hará uso del intenso haz de muones del laboratorio para responder definitivamente a las preguntas que planteó el experimento de Brookhaven. Y dado que habría costado 10 veces más construir una máquina completamente nueva en Brookhaven en lugar de mover el imán a Fermilab, el equipo de Muon g-2 transportó tan grande, frágil imán superconductor de una sola pieza desde Long Island hasta los suburbios de Chicago en el verano de 2013.

El imán tomó una barcaza hacia el sur alrededor de Florida, por la vía fluvial Tennessee-Tombigbee y el río Illinois, y luego fue conducido en un camión especialmente diseñado durante tres noches hasta Fermilab. Y gracias a un mapa en línea con GPS, reunió a miles de fanáticos durante su viaje, lo que lo convierte en uno de los electroimanes más conocidos del mundo.

"Conseguir el imán aquí fue solo la mitad de la batalla, "dijo Chris Polly, director de proyecto del experimento Muon g-2. "Desde que llegó, el equipo de Fermilab ha estado trabajando las veinticuatro horas del día instalando detectores, construir una sala de control y, durante el año pasado, ajustar la uniformidad del campo magnético, que debe ser conocido con precisión a un nivel sin precedentes para obtener cualquier nueva física. Ha sido mucho trabajo pero ya estamos listos para empezar de verdad ".

Ese trabajo ha incluido la creación de una nueva línea de luz para entregar un rayo puro de muones al anillo, la instalación de una gran cantidad de instrumentación para medir tanto el campo magnético como los muones a medida que circulan dentro de él, y un proceso de un año de "calzar" el imán, insertando pequeñas piezas de metal a mano para dar forma al campo magnético. El campo creado por el imán ahora es tres veces más uniforme que el que creó en Brookhaven.

Durante las próximas semanas, el equipo de Muon g-2 probará el equipo instalado alrededor del imán, que almacenará y medirá muones por primera vez en 16 años. Después en este año, comenzarán a tomar datos de calidad científica, y si sus resultados confirman la anomalía que se vio por primera vez en Brookhaven, Significará que la elegante imagen del universo en la que los científicos han estado trabajando durante décadas está incompleta y que es posible que existan nuevas partículas o fuerzas, esperando ser descubierto.

"Es un momento emocionante para todo el equipo, y para la física, "dijo David Hertzog de la Universidad de Washington, co-portavoz de la colaboración Muon g-2. "El imán ha estado funcionando, y funcionando fantásticamente bien. No pasará mucho tiempo hasta que tengamos nuestros primeros resultados y una mejor vista a través de la ventana que nos abrió el experimento de Brookhaven ".