Wszystkie siły, których doświadczamy każdego dnia, można sprowadzić do zaledwie czterech kategorii: grawitacji, elektromagnetyzmu, siły silnej i siły słabej.
Fizycy z laboratorium Fermi National Accelerator Laboratory w Batavia twierdzą, że mogli odkryć piątą siłę natury. Do potencjalnego odkrycia doszło podczas przeprowadzanego eksperymentu z mionami.
Mion jest jedną z podstawowych cząstek. Są one bardzo podobne do elektronów, ale 207 razy masywniejsze. Mają także tendencję do niezwykle szybkiego rozpadu na elektrony i super lekkie cząstki zwane neutrinami. Miony są najsilniej penetrującymi cząstkami naładowanymi, gdyż nie oddziałują silnie z jądrami ośrodka. Dzięki wyższej masie nie tracą zbyt dużo energii na promieniowanie hamowania ( tak jak to dzieje z elektronami ). Jedynym znaczącym mechanizmem utraty energii przez mion przechodzący przez ośrodek materialny jest jonizacja atomów tego ośrodka. Miony kosmiczne są przez to obserwowane nawet na głębokości kilkuset metrów pod powierzchnią Ziemi.
Eksperyment Muon g-2 w Fermilab polegał na wysłaniu cząstek (mionów) wokół 46-stopowego pierścienia, a następnie wystawieniu ich na działanie intensywnego pola magnetycznego. Zgodnie z aktualnymi prawami fizyki, zakodowanymi w Modelu Standardowym, takie działanie powinno spowodować, że miony będą się kołysać z określoną szybkością.
Model standardowy jest fundamentalną teorią interakcji cząstek, ustanowioną w drugiej połowie XX wieku. Teoria ta mówiąca o tym, że ruchy te można normalnie mierzyć i przewidywać bardzo szczegółowo. Jednak w przeprowadzonym eksperymencie miony chybotały się w całkowicie nieprzewidywalny sposób, którego naukowcy wcale się nie spodziewali.
Naukowcy próbują znaleźć odpowiedź na pytanie „jaka siła natury powoduje w rzeczywistości chybotanie mionu?” Badacze sugerują, że mogą to być źródła materii i energii, które nie zostały jeszcze zrozumiane i nie zostały wyjaśnione przez Model Standardowy. Innymi słowy jest to piąta podstawowa siła natury, która jeśli zostanie potwierdzona byłaby dodana do grawitacji, elektromagnetyzmu, a także silnej i słabe interakcje między jądrami.
Jeśli wyniki eksperymentu dokonanego w Fermilab zostaną potwierdzone mogą zmienić sposób, w jaki dzisiaj rozumiemy podstawowe prawa fizyki. Wielu naukowców określa nowe odrycie mianem przełomowego momentu w dziedzinie fizyki kwantowej.
Chris Polly, naukowiec z Fermilab w Batavia, który pracował nad eksperymentem, powiedział, że nadal istnieje szansa, że nowe pomiary firmy Fermilab są błędne. Jak do tej pory badacze przeanalizowali tylko mniej niż sześć procent danych zebranych w ramach eksperymentów Fermilab. Polly dodaje, że „chociaż te pierwsze wyniki mówią nam, że istnieje intrygująca różnica w stosunku do modelu standardowego, w ciągu następnych kilku lat dowiemy się znacznie więcej”.
