Een van de fundamentele natuurkrachten blijkt sterker dan gedacht

In dit artikel:

De elektrozwakke kracht, die bij extreem hoge energieën de elektromagnetische en zwakke kernkracht verenigt, blijkt ongeveer 1 procent sterker dan eerdere berekeningen aangaven. Dat hebben natuurkundigen onder leiding van Alessandro Conigli van de Johannes Gutenberg-universiteit in Mainz vastgesteld.

Het team berekende met roosterkwantumchromodynamica hoe virtuele deeltjes en hun antideeltjes de kracht beïnvloeden. Deze methode is theoretisch gedetailleerder dan de eerder gebruikte fenomenologische aanpak, waarin experimentele gegevens een grotere rol spelen. Die oudere methode kwam in 2024 al onder druk te staan nadat berekeningen rond muonen niet overeenkwamen met een experiment; verfijnde berekeningen brachten de resultaten daarna weer in lijn.

Hoewel het verschil klein lijkt, is deze precisie belangrijk voor tests van het standaardmodel, de theorie die de bekende deeltjes en krachten beschrijft. Het model verklaart onder meer donkere materie niet. De nieuwe berekening kan daarom helpen bij het opsporen van afwijkingen en nieuwe deeltjes. Volgens natuurkundigen Colin Morningstar en Krishna Kumar is het resultaat bovendien relevant voor toekomstige, zeer nauwkeurige deeltjesversnellers, zoals de voorgestelde Future Circular Collider van CERN. Daarvoor is niet alleen betere meetapparatuur nodig, maar ook voldoende nauwkeurige theoretische voorspellingen om de metingen te kunnen interpreteren.