Het Fermilab (afb: Fermilab)

Tot nu toe gaat de wetenschap ervan uit dat er vier natuurkrachten zijn: de elektro-magnetische kracht, de sterke en zwakke kernkracht en de zwaartekracht en de zwaartekracht. De eerste drie worden verklaard (??;as) door het standaardmodel van deeltjesfysica. Al jaren zijn theoretisch natuurkundigen op zoek naar een model waar ook de zwaartekracht in past, de theorie van alles, maar dat wil maar niet vlotten. Nu lijkt het er op dat die unificatiepogingen nog lastiger zullen worden. Wellicht is en nog een vijfde fundamentele natuurkracht. Muonen bleken onverklaarbaar te waggelen (lijkt niet beschikbaar).

Muonen lijken op elektronen, maar zijn ruim tweehonderd keer zwaarder. Ze zijn ook veel minder stabiel dan elektronen en vallen al snel uit elkaar in lichtere deeltjes. Het magnetisme van muonen komt van hun elektrische lading en zijn draaibeweging. Het deeltje gedraagt zich als een staafmagneet met een veldsterkte van 2.

De frequentie van dat waggelgedrag was volgens Mitesh Patel van het Imperiale College in Londen niet te verklaren met de voorhanden theorieën. Bij proeven in de deeltjesversneller van het Fermilab in de VS bekeken de onderzoekers hoe muonen zich bewogen in een magnetisch veld. Die zouden zich moeten bewegen als een kindertol. Ze ‘behoren’ te draaien rond de as van het magneetveld, maar de onderzoekers zagen de muonen vreemd waggelen terwijl ze zich voortbewogen.
Dat gewaggel is te berekenen aan de hand van het standaardmodel, maar de resultaten van de proef kwamen niet overeen met de door het standaardmodel voorspelde waarden. Dat deed het vermoeden rijzen dat er vijfde nog niet bekende natuurkracht aan het werk is ‘verpersoonlijkt’ door een deeltje dat nu nog niet bekend is.
Er waren overigens al eerder proeven in het Fermilab gedaan die op een gat in de bestaande theorieën zouden wijzen, maar de aanwijzingen van een gemis in de verklaring zouden nu sterker zijn.

Vaker waargenomen

De Fermilabproeven zijn niet de enige die zouden wijzen in de richting van een vijfde natuurkracht. Ook bij CERN bij de grote hadronbotser (LHC) zijn proeven gedaan waarvan de uitkomsten niet voorspelbaar bleken. Overigens keken de LHC-onderzoekers, waaronder Patel, niet naar het gedrag van muonen in een magneetveld, maar naar hoe muonen en elektronen ontstonden bij het verval van bepaalde deeltjes.

Bronnen: the Guardian, Nature