Mostrar código-fonte de Muão

{{Info/partícula
| bgcolour =
| nome = Muão
| imagem =
| descrição =
| num_tipos = 
| composição = [[Partícula elementar]]
| geração = Segunda
| interação = [[Gravidade]], [[Eletromagnetismo]], [[Força fraca]].
| símbolo = μ−
| antipartícula = [[antimúon]] (μ+)
| descoberta = [[Carl D. Anderson]] (1936)
| massa = 105.6583715(35) [[Elétron-volt|MeV/c<sup>2</sup>]]
| decaimento = 2.1969811(22)×10−6s
| carga_elétrica = −1 [[carga elementar|e]]
| carga_de_cor = Nenhuma
| spin = 1⁄2
}}
O {{PEPB|muão|múon}} é uma [[partícula elementar]] semelhante ao [[elétron]], com [[carga elétrica]] -1 e um [[spin-½|spin de {{frac|1|2}}]], mas com uma  [[massa]] muito maior (105,7 [[Elétron-volt|MeV/c<sup>2</sup>]]). É classificado como um [[lépton]], assim como o elétron (massa de 0,511 MeV/c<sup>2</sup>), o [[Tau_(partícula)|tau]] (massa de 1777,8 MeV/c<sup>2</sup>), e os três [[neutrino]]s. Como é o caso com outros léptons, não se acredita que o múon tenha qualquer subestrutura; ou seja, não apresenta quaisquer partículas mais simples.<ref>{{citar web |url=http://cosmic.lbl.gov/SKliewer/Cosmic_Rays/Muons.htm |título=Muons |publicado=Lawrence Berkeley National Laboratory |lingua=en |acessodata=19 de maio de 2020}}</ref>

O múon é uma [[partícula subatômica]] instável, com uma vida média de 2,2[[Microssegundo|µs]].<ref>http://www.deducoeslogicas.com/relatividade/muon.html</ref> Entre todas as conhecidas [[partículas subatômicas]] instáveis, só o [[nêutron]] e alguns [[núcleos atômicos]] têm uma vida útil mais longa; outros decaem significativamente mais rápido.<ref>R. Clay and B. Dawson, Cosmic Bullets, High Energy Particles in Astrophysics, A-W 1997</ref> O decaimento do muão (bem como do nêutron, o [[bárion]] instável de vida mais longa), é mediada exclusivamente pela [[força fraca]]. O decaimento do múon sempre produz, pelo menos, três partículas, que devem incluir um elétron da mesma carga que o múon e dois [[neutrino]]s de diferentes tipos.<ref>Particle Physics Booklet, 1994</ref>

Como todas as partículas elementares, o múon tem uma [[antipartícula]] correspondente de carga oposta, mas com a mesma massa e o mesmo [[spin]]: O [[antimúon]] (também chamado de múon positivo). Múons apresentam μ- e antimúons apresentam μ+ (Ou seja cargas opostas, como ocorre também entre o elétron e o [[pósitron]]). Múons foram anteriormente chamado de [[méson]]s mu, mas não são classificadas como mésons pelos físicos de partículas modernos, e então o nome não é mais usado pela [[comunidade científica]].

Os múons tem uma massa de 105,7 MeV/c<sup>2</sup>, que é cerca de 200 vezes maior do que a massa do elétron. Devido à sua maior massa, muões não são fortemente acelerados quando se deparam com campos [[eletromagnetismo|electromagnéticos]], e não emitem tanta radiação por [[Bremsstrahlung]]. Isso permite que os múons de uma certa [[energia]] penetrem mais profundamente na [[matéria]] do que os elétrons, uma vez que a desaceleração de elétrons e múons é principalmente devido à perda de energia pelo mecanismo [[bremsstrahlung]]. Como um exemplo, os chamados "múons secundários", gerados por [[raios cósmicos]] que atingem a [[atmosfera]], podem penetrar a superfície da [[Terra]], e até mesmo em minas profundas.

Já que os múons têm uma grande massa e energia em comparação com a [[energia de decaimento]] da radioatividade, eles nunca são produzidos por [[Radioatividade|decaimento radioativo]]. Eles são, no entanto, produzidos em grandes quantidades em interações de alta energia em matéria normal, em certos experimentos do acelerador de partículas com hádrons, ou naturalmente nas interações de raios cósmicos com a [[matéria]]. Essas interações costumam produzir [[Píon|mésons pi]] inicialmente, que na maioria das vezes decai para múons.

== História ==
Os múons foram descobertos por [[Carl D. Anderson]] e [[Seth Neddermeyer]] na [[Caltech]], em 1936, ao estudar a [[radiação cósmica]]. [[Carl David Anderson|Carl Anderson]] tinha notado partículas que se curvavam de um jeito diferente dos elétrons e outras partículas conhecidas quando passavam por um [[campo magnético]]. Eles eram carregados negativamente mas curvavam acentuadamente menos do que os elétrons, porém de forma mais acentuada do que [[próton]]s, para partículas de mesma velocidade. Assume-se que a magnitude da sua carga elétrica negativa é igual ao do elétron, e então para ter em conta a diferença de curvatura, supôs que a sua massa era maior do que a do elétron, porém menor do que de um próton. Assim Anderson, chamou inicialmente a nova partícula de ''mésotron'', adotando o prefixo ''meso'' da palavra grega para "meio". A existência do múon foi confirmada em 1937 pelo experimento da câmara de nuvem feito por J.C. Street e CE Stevenson.<ref>{{citar periódico|ultimo = |primeiro = |titulo = "New Evidence for the Existence of a Particle Intermediate Between the Proton and Electron", Phys. Rev. 52, 1003 (1937).|jornal = |url = |acessadoem = }}</ref>

Uma partícula com uma massa na faixa méson havia sido previsto antes da descoberta de quaisquer mésons, pelo físico teórico [[Hideki Yukawa]].<ref>Yukaya Hideka, On the Interaction of Elementary Particles 1, Proceedings of the Physico-Mathematical Society of Japan (3) 17, 48, pp 139–148 (1935). (Read 17 November 1934)</ref>

"Parece natural modificar a teoria de [[Heisenberg]] e [[Enrico Fermi|Fermi]], da seguinte maneira. A transição de uma partícula pesada a partir do estado de nêutron para o estado de próton não é sempre acompanhada pela emissão de [[fóton]]s. A transição é por vezes ocupada por uma outra partícula pesada."

Por causa de sua massa, o méson mu foi inicialmente pensado para ser partícula de Yukawa, mas mais tarde provou-se possuir propriedades erradas. A  partícula prevista por [[Hideki Yukawa|Yukawa]], o méson pi, foi finalmente identificada em 1947 (novamente a partir de interações de [[raios cósmicos]]), e mostrou ser diferente do méson mu descoberto anteriormente por ter as propriedades corretas para ser uma partícula que media a [[força nuclear]].

Com duas partículas conhecidas agora com a massa intermediária, o termo geral ''méson'' foi adotado para se referir a qualquer partícula dentro da faixa de massa correta entre elétrons e núcleos. Além disso, a fim de diferenciar entre os dois tipos diferentes de mésons após o segundo méson ter sido descoberto, a partícula mésotron foi inicialmente renomeada para méson mu (a letra grega'' μ (mu)'' corresponde a'' m''), e o novo méson descoberto em 1947 (partícula de Yukawa ) foi nomeado como ''méson pi''.

Mais tarde, como foram descobertos mais tipos de mésons em experimentos nos [[aceleradores de partículas]], foi finalmente descoberto que o méson mu se diferia significativamente não só do méson pi (de aproximadamente a mesma massa), mas também de todos os outros tipos de mésons. A diferença, em parte, é que os múons não interagem com a [[força nuclear]], como mésons pi fazem (e eram obrigados a fazer, na teoria de [[Hideki Yukawa|Yukawa]]). Mésons mais recentes também mostraram evidências de se comportarem como o méson pi em interações nucleares, mas não como o méson mu. Além disso, os produtos resultantes do decaimento dos múons incluíam tanto um [[neutrino]] e um [[antineutrino]], ao invés de apenas um ou outro, como se observa no decaimento de outros mésons carregados.

No [[modelo padrão]] da [[física de partículas]] da década de 1970, todos os outros mésons, com exceção do múon, foram finalmente entendidos como [[hádron]]s, ou seja, partículas constituídas de [[quark]]s e, portanto, sujeitos à [[força nuclear]]. No modelo de quark, um méson já não era definido pela massa (para alguns havia sido descoberto que eram muito grande, mais do que núcleos), mas em vez disso eram partículas compostas de exatamente dois quarks (um quark e [[antiquark]]), ao contrário dos bárions, que são definidos como partículas compostas por três quarks (prótons e nêutrons são os bárions mais leves). Mésons mu, no entanto, tinham se mostrado partículas fundamentais ([[lépton]]s), como os elétrons, sem estrutura quark. Assim, mésons mu não eram mésons de forma alguma, no novo sentido, a utilização do termo ''méson'' é usado como o modelo de quark da estrutura da partícula.

Com esta mudança na definição, o termo ''méson mu'' foi abandonado e substituído sempre que possível com o termo moderno ''múon'', tornando o termo ''méson mu'' apenas histórico. No novo modelo de quarks, outros tipos de mésons, por vezes, continuaram a serem referidos na terminologia mais curta (por exemplo, [[píon]] de ''méson pi''), mas no caso do múon, ele manteve o nome mais curto e nunca mais foi devidamente referido pelo ser termo mais velho "méson mu".

O eventual reconhecimento do "mu méson" múon como um simples "elétron pesado" com nenhum papel na [[força nuclear]], parecia tão incongruente e surpreendente na época, que o ganhador famoso do Prêmio Nobel [[Isidor Isaac Rabi|I.I. Rabi]] brincou: "Quem pediu isso?"

No experimento de Rossi-Hall (1941), os múons foram usados para observar a [[dilatação do tempo]] previsto pela [[relatividade especial]], pela primeira vez.

== Fontes de múons ==
Múons que chegam na superfície da Terra são criados de maneira indireta como produtos de colisões entre [[Raio cósmico|raios cósmicos]] e partículas da atmosfera terrestre.<ref>{{Citar livro|título=Experimentalphysik. 1: Mechanik und Wärme|ultimo=Demtröder|primeiro=Wolfgang|editora=Springer|ano=2006|edicao=4., neu bearb. und aktualisierte Aufl|local=Berlin Heidelberg|página=101|isbn=978-3-540-26034-9}}</ref>

Cerca de 10.000 múons chegam em cada metro quadrado da superfície da Terra por minuto; essas partículas carregadas se formam como um subproduto da colisão entre raios cósmicos e moléculas da parte superior da atmosfera terrestre. Por viajarem em velocidades relativísticas, os múons conseguem penetrar dezenas de metros em rochas e outros materiais antes de serem atenuados como resultado de serem desviados ou absorvidos por outros átomos.<ref>{{Citar periódico |url=https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/17784615 |título=Muons for peace. New way to spot hidden nukes gets ready to debut |data=setembro de 2007 |acessodata=2024-09-09 |periódico=Scientific American |número=3 |ultimo=Wolverton |primeiro=Mark |paginas=26–28 |issn=0036-8733 |pmid=17784615}}</ref>

Quando um próton de um raio cósmico colide com núcleos atômicos da alta atmosfera, mésons pi ([[píon]]s) são criados. Esses píons, após uma distância relativamente curta (da ordem de metros), decaem em múons (produto de decaimento mais provável dos píons) e [[Neutrino do múon|neutrinos de múons]]. Os múons destes raios cósmicos de altas energias geralmente continuam a viajar aproximadamente na mesma direção que os prótons originais, com velocidades próximas à da luz. Embora o tempo de vida dos múons ''sem'' efeitos relativísticos permitiria uma distância de meia-vida de aproximadamente, no máximo, apenas 456 metros (2.197μs × ln(2) × 0.9997 × ''c''), o efeito de dilatação temporal da relatividade restrita (do ponto de vista da Terra) permite muons secundários dos raios cósmicos sobreviverem a viagem até a superfície terrestre, já que no referencial da Terra os múons têm uma meia vida maior devido a sua velocidade. Do ponto de vista do múon (referencial inercial), por outro lado, é o efeito da relatividade restrita da [[contração do comprimento]] que permite essa penetração, já que no referencial do múon o seu tempo de vida não é afetado, mas, devido aos efeitos da relatividade restrita, as distâncias na atmosfera terrestre ficam muito mais curtas no referencial do múon do que no referencial da Terra. Ambos efeitos (dilatação temporal e contração do comprimento) são maneiras igualmente válidas de explicar a distância de meia-vida atipicamente longa de múons em altas velocidades.{{carece de fontes|data=setembro de 2024}}

Já que os múons são extraordinariamente penetrantes, assim como os neutrinos, a detecção deles é possível muito abaixo do solo (700 metros abaixo do solo no detector Soudan 2, em Minnesota) e debaixo d’água, onde eles formam grande parte da radiação ionizante de fundo. Assim como raios cósmicos, a essa radiação de múons secundários também é direcional.{{carece de fontes|data=setembro de 2024}}

A mesma reação nuclear descrita acima (impactos hádron-hádron produzem feixes de píons, que então, em curtas distâncias, rapidamente decaem em feixes de múons) é utilizada por físicos de partículas para produzir feixes de múons, tendo como exemplo o feixe utilizado para o experimento [[múon g-2]].<ref>{{Citar web|url=https://web.archive.org/web/20070408005439/http://www.bnl.gov/bnlweb/pubaf/pr/2002/bnlpr073002.htm|titulo=Physicists Announce Latest g-2 Measurement|data=2007-04-08|acessodata=2024-09-09|website=web.archive.org}}</ref>

== Átomos muônicos ==
O múon foi a primeira [[partícula elementar]] não encontrada em [[átomos]] comuns a ser descoberta. No entanto, os múons, podem formar [[Átomo exótico|átomos muônicos]], substituindo elétrons nos átomos comuns. Átomos muônicos de [[hidrogênio]] são muito menores do que os átomos de hidrogênio, porque a massa do múon que é muito maior dá-lhe uma [[função de onda]] do [[estado fundamental]] muito mais localizada do que se observa no elétron. Em átomos com múltiplos elétrons, quando apenas um dos elétrons é substituído por um múon, o tamanho do [[átomo]] continua a ser determinado pelos outros elétrons, e o tamanho atômico é quase inalterado. No entanto, nestes casos, a orbital do múon continua a ser menor e muito mais perto do núcleo do que as [[Orbital atómica|orbitais atômicas]] dos elétrons.

O [[hélio]] muônico é criado pela substituição de um dos elétrons para um múon no [[hélio-4]]. As órbitas do múon ficam mais perto do [[Núcleo atómico|núcleo]], assim o hélio muônico, portanto, pode ser considerado como um [[isótopo]] do [[Hidrogénio|hidrogênio]] cujo núcleo consiste de dois nêutrons, dois prótons e um múon, com um único elétron fora. Coloquialmente, poderia ser chamado de "hidrogênio 4.1", uma vez que a massa do múon é aproximadamente 0,1 [[Massa atômica|au]]. Quimicamente, o hélio muônico, possui um [[elétron de valência]] não pareado, podendo ligar-se com outros [[átomos]], e se comportando mais como um átomo de [[hidrogênio]] do que um [[inerte]] [[átomo]] de [[hélio]].<ref>Fleming, D. G.; Arseneau, D. J.; Sukhorukov, O.; Brewer, J. H.; Mielke, S. L.; Schatz, G. C.; Garrett, B. C.; Peterson, K. A.; Truhlar, D. G. (28 Jan 2011) http://www.sciencemag.org/content/331/6016/448.short ''Science'' '''331''' (6016): 448–450 Bibcode: http://adsabs.harvard.edu/abs/2011Sci...331..448F. doi: http://www.sciencemag.org/content/331/6016/448 PMID https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21273484</ref>

=== Átomos de múons positivos ===
Um múon ''positivo'', quando encontra matéria comum, não é capturado por um próton, pois as duas cargas positivas repelem, nem é atraído também pelos núcleos des átomos. Em vez disso, ele se liga a um elétron aleatório e com ele elétron forma um átomo exótico conhecido como [[Muónio]]. Nesse átomo, o múon atua como núcleo. O múon positivo, neste contexto, pode ser considerado um pseudo-isótopo de hidrogênio com um nono da massa do próton. Como a massa do elétron é muito menor do que a massa do próton e do múon, a [[massa reduzida]] do muônio e, portanto, seu [[Raio de Bohr]], é muito próxima da do hidrogênio. Portanto, esse par múon-elétron ligado pode ser tratado em uma primeira aproximação como um "átomo" de vida curta que se comporta quimicamente como os isótopos de hidrogênio ([[prótio]], [[deutério]] e [[trítio]]). Tanto os múons positivos quanto os negativos podem fazer parte de um átomo de pi-mu de vida curta que consiste em um múon e um píon de carga oposta. Esses átomos foram observados na década de 1970 em experimentos no [[Laboratório Nacional de Brookhaven]] e no [[Fermilab]].<ref>{{Citar periódico |url=https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.37.249 |título=Detection of π − μ Coulomb Bound States |data=1976-08-02 |acessodata=2024-09-05 |periódico=Physical Review Letters |número=5 |ultimo=Coombes |primeiro=R. |ultimo2=Flexer |primeiro2=R. |paginas=249–252 |lingua=en |doi=10.1103/PhysRevLett.37.249 |issn=0031-9007 |ultimo3=Hall |primeiro3=A. |ultimo4=Kennelly |primeiro4=R. |ultimo5=Kirkby |primeiro5=J. |ultimo6=Piccioni |primeiro6=R. |ultimo7=Porat |primeiro7=D. |ultimo8=Schwartz |primeiro8=M. |ultimo9=Spitzer |primeiro9=R.}}</ref><ref>{{Citar periódico |url=https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.48.1078 |título=Measurement of the Rate of Formation of Pi-Mu Atoms in K L 0 Decay |data=1982-04-19 |acessodata=2024-09-05 |periódico=Physical Review Letters |número=16 |ultimo=Aronson |primeiro=S. H. |ultimo2=Bernstein |primeiro2=R. H. |paginas=1078–1081 |lingua=en |doi=10.1103/PhysRevLett.48.1078 |issn=0031-9007 |ultimo3=Bock |primeiro3=G. J. |ultimo4=Cousins |primeiro4=R. D. |ultimo5=Greenhalgh |primeiro5=J. F. |ultimo6=Hedin |primeiro6=D. |ultimo7=Schwartz |primeiro7=M. |ultimo8=Shea |primeiro8=T. K. |ultimo9=Thomson |primeiro9=G. B.}}</ref>

== Radiografia e tomografia de múons ==
Os múons são muito usados para tomografia comercial, pois eles têm uma maior penetração em relação em comparação com os raios X e raios gama. Logo a imagem dos múons pode ser usada em corpos mais espessos e maiores. Pode-se obter imagens de contêineres de carga com materiais nucleares blindados, assim consegue-se detectar explosivos ou outro contrabando, sendo esse um exemplo de tomografia comercial.<ref>{{citar web |título=Decision Sciences Corp |url=http://www.decisionsciencescorp.com/solutions/mmpds/ |acessodata=10 de fevereiro de 2015 |arquivodata=19 de outubro de 2014 |arquivourl=https://web.archive.org/web/20141019081554/http://www.decisionsciencescorp.com/solutions/mmpds/ |urlmorta=sim}}{{failed verification|date=October 2019}}</ref>

Em 1950, detectava-se pela primeira vez a profundidade da sobrecarga de um túnel da Austrália<ref>{{citar periódico |último=George |primeiro=E.P. |título=Cosmic rays measure overburden of tunnel |publicação=Commonwealth Engineer |data=1 de julho de 1955 |página=455}}</ref> utilizando a técnica de radiografia de transmissão de múons baseada em fontes de raios cósmicos. Posteriormente, em 1960, a mesma técnica foi utilizada para procurar possíveis câmaras ocultas na [[Pirâmide de Quéfren]] em Gizé.<ref>{{citar periódico |último=Alvarez |primeiro=L.W. |título=Search for hidden chambers in the pyramids using cosmic rays |publicação=Science |ano=1970 |volume=167 |número=3919 |páginas=832–839 |doi=10.1126/science.167.3919.832 |pmid=17742609 |bibcode=1970Sci...167..832A }}</ref> Consequentemente, em 2017, obteve-se resultados relatando-se a descoberta de um grande vazio pela observação de múons de raios cósmicos.<ref name="discovery">{{citar periódico |título=Discovery of a big void in Khufu's Pyramid by observation of cosmic-ray muons |publicação=Nature |volume= 552|número= 7685|páginas=386–390 |ano= 2017|último1=Morishima |primeiro1=Kunihiro |último2=Kuno |primeiro2=Mitsuaki |último3=Nishio |primeiro3=Akira |último4=Kitagawa |primeiro4=Nobuko |último5=Manabe |primeiro5=Yuta |bibcode=2017Natur.552..386M |arxiv=1711.01576 |doi=10.1038/nature24647 |pmid=29160306|s2cid=4459597 }}</ref>

Uma nova técnica, Tomografia de Espelhamento, é desenvolvida em 2003 no Laboratório Nacional de Los Alamos. Consiste na reconstrução de cada partícula na trajetória de entrada e saída, equivalente aos tubos de deriva de alumínio selados.<ref name="radiographic">{{citar periódico |doi=10.1038/422277a |pmid=12646911 |título=Radiographic imaging with cosmic-ray muons |publicação=Nature |volume=422 |número=6929 |página=277 |ano=2003 |último1=Borozdin |primeiro1=Konstantin N. |último2=Hogan |primeiro2=Gary E. |último3=Morris |primeiro3=Christopher |último4=Priedhorsky |primeiro4=William C. |último5=Saunders |primeiro5=Alexander |último6=Schultz |primeiro6=Larry J. |último7=Teasdale |primeiro7=Margaret E. |bibcode=2003Natur.422..277B|s2cid=47248176 |doi-access=free }}</ref> Desde o desenvolvimento desta técnica, várias empresas começaram a usá-la.

Foi feito um acordo contratual, em agosto de 2014, entre a Corporação Internacional de Ciências de Decisão e a [[Toshiba]] com o intuito de utilizar os detectores de rastreamento de múons na recuperação do [[Central Nuclear de Fukushima I|complexo nuclear de Fukushima]].<ref>{{citar comunicado de imprensa |url=http://www.decisionsciencescorp.com/ds-awarded-toshiba-contract-fukushima-daiichi-nuclear-project/ |título=Decision Sciences awarded Toshiba contract for Fukushima Daiichi Nuclear Complex project |publicado=Decision Sciences |data=8 de agosto de 2014 |acessodata=10 de fevereiro de 2015 |arquivodata=10 de fevereiro de 2015 |arquivourl=https://web.archive.org/web/20150210235248/http://www.decisionsciencescorp.com/ds-awarded-toshiba-contract-fukushima-daiichi-nuclear-project/ |urlmorta=sim}}</ref> Para descobrir onde estão os materiais radioativos nos reatores de Fukushima, os cientistas estão usando duas técnicas. Eles estão disparando as partículas múons nos reatores. Ao analisar como essas partículas se comportam dentro dos reatores, é possível criar imagens que mostram onde estão os núcleos dos reatores. A técnica de varredura está sendo usada na Unidade 1, foi a mais danificada, e espelhamento de múons na Unidade 2.<ref>{{citar web |url=http://fukushima-diary.com/2015/01/tepco-start-scanning-inside-reactor-1-early-february-using-muon/ |título=Tepco to start "scanning" inside of Reactor&nbsp;1 in early February by using muons |website=Fukushima Diary |data=janeiro de 2015}}</ref> O Instituto Internacional de Pesquisa para Descomissionamento Nuclear (IRID) no Japão e a Organização de Pesquisa de Aceleradores de Alta Energia ([[KEK]]) chamam o método que desenvolveram para a Unidade 1 de "método de permeação de múons"; 1200 fibras ópticas para conversão de comprimento de onda acendem quando os múons entram em contato com elas.<ref>{{citar web |url=http://irid.or.jp/en/topics/%E3%80%8C%E3%83%9F%E3%83%A5%E3%82%AA%E3%83%B3%E9%80%8F%E9%81%8E%E6%B3%95%E3%80%8D%E6%B8%AC%E5%AE%9A%E5%99%A8%E3%81%AE%E8%A3%BD%E4%BD%9C%E3%81%AA%E3%82%89%E3%81%B3%E3%81%AB%E6%B5%B7%E5%A4%96%E3%83%AC/ |título=Muon measuring instrument production for "muon permeation method" and its review by international experts |website=IRID.or.jp}}</ref> Após um mês de coleta de dados, espera-se revelar a localização e a quantidade de resíduos de combustível ainda dentro do reator. As medições começaram em fevereiro de 2015.<ref>{{citar web |url=http://www.fukuleaks.org/web/?p=14380 |título=Muon scans begin at Fukushima Daiichi |website=SimplyInfo |data=3 de fevereiro de 2015 |acessodata=7 de fevereiro de 2015 |arquivodata=7 de fevereiro de 2015 |arquivourl=https://web.archive.org/web/20150207105206/http://www.fukuleaks.org/web/?p=14380 |urlmorta=sim}}</ref>

== Momento magnético anômalo do múon ==
O [[momento de dipolo magnético anômalo]] é a diferença entre o valor observado experimentalmente e o previsto teoricamente pela [[equação de Dirac]]. As medidas e previsões do momento de dipolo magnético são muito importantes nos testes de precisão da [[Eletrodinâmica quântica|Eletrodinâmica Quântica]] (QED). Os experimentos E821,<ref>{{citar web|url=https://www.g-2.bnl.gov|titulo=The E821 Muon (g-2) Home Page}}</ref> em Brookhaven, e o [[Múon g-2]], no Fermilab, estudaram a precessão do spin do múon devido à um campo magnético externo constante, enquanto estes circulavam em um anel de confinação. O experimento Múon g-2 reportou<ref>{{Citar periódico |url=https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.126.141801 |título=Measurement of the Positive Muon Anomalous Magnetic Moment to 0.46 ppm |data=2021-04-07 |acessodata=2024-09-08 |periódico=Physical Review Letters |número=14 |ultimo=Muon g−2 Collaboration |ultimo2=Abi |primeiro2=B. |paginas=141801 |doi=10.1103/PhysRevLett.126.141801 |ultimo3=Albahri |primeiro3=T. |ultimo4=Al-Kilani |primeiro4=S. |ultimo5=Allspach |primeiro5=D. |ultimo6=Alonzi |primeiro6=L. P. |ultimo7=Anastasi |primeiro7=A. |ultimo8=Anisenkov |primeiro8=A. |ultimo9=Azfar |primeiro9=F.}}</ref> em 2021:

<math>a={g-2 \over 2}=0,00116592061(41)</math>

A previsão teórica para o valor do momento de dipolo magnético anômalo do múon inclui três partes:

<math>a_\mu^{SM}=a_\mu^{EW}+a_\mu^{EW}+a_\mu^{had}</math>

A diferença entre os fatores-g do múon e do elétron, deve-se à diferença em suas massas. Devido ao fato da massa do múon ser maior, os cálculos teóricos do momento de dipolo magnético do múon têm contribuições mais importantes provenientes do [[Modelo Padrão]] de [[interação fraca]] e envolvendo [[hádron]]s, enquanto estes efeitos não são importantes no caso do elétron. O momento de dipolo magnético anômalo do múon também se é sensível à contribuições da chamada [[Física além do modelo padrão|física além do Modelo Padrão]], como a [[supersimetria]]. Por esta razão, o momento de dipolo magnético do múon é normalmente usada como uma prova para a física além do Modelo Padrão, ao invés de ser um teste para a QED.<ref>{{Citar periódico |url=https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0370269307004595 |título=Improved predictions for g−2 of the muon and αQED(MZ2) |data=2007-05-31 |acessodata=2024-09-08 |periódico=Physics Letters B |número=2 |ultimo=Hagiwara |primeiro=K. |ultimo2=Martin |primeiro2=A. D. |paginas=173–179 |doi=10.1016/j.physletb.2007.04.012 |issn=0370-2693 |ultimo3=Nomura |primeiro3=Daisuke |ultimo4=Teubner |primeiro4=T.}}</ref> O Múon g-2, um novo experimento no Fermilab envolvendo o ímã E821 adquirido de Brookhaven, melhoraram a precisão das medidas.<ref>{{Citar web|ultimo=leah|url=https://news.fnal.gov/2013/05/revolutionary-muon-experiment-begin-3200-mile-move-50-foot-wide-particle-storage-ring/|titulo=Revolutionary muon experiment to begin with 3,200-mile move of 50-foot-wide particle storage ring|data=2013-05-08|acessodata=2024-09-08|website=News|lingua=en-US}}</ref>

Em 2020 um time internacional de 170 físicas e físicos calcularam a mais acurada previsão teórica para o valor do momento magnético anômalo do múon.<ref>{{Citar web|ultimo=leah|url=https://news.fnal.gov/2020/06/physicists-publish-worldwide-consensus-of-muon-magnetic-moment-calculation/|titulo=Physicists publish worldwide consensus of muon magnetic moment calculation|data=2020-06-11|acessodata=2024-09-08|website=News|lingua=en-US}}</ref><ref>{{Citar periódico |url=https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0370157320302556?via=ihub |título=The anomalous magnetic moment of the muon in the Standard Model |data=2020-12-03 |acessodata=2024-09-08 |periódico=Physics Reports |ultimo=Aoyama |primeiro=T. |ultimo2=Asmussen |primeiro2=N. |series=The anomalous magnetic moment of the muon in the Standard Model |paginas=1–166 |doi=10.1016/j.physrep.2020.07.006 |issn=0370-1573 |ultimo3=Benayoun |primeiro3=M. |ultimo4=Bijnens |primeiro4=J. |ultimo5=Blum |primeiro5=T. |ultimo6=Bruno |primeiro6=M. |ultimo7=Caprini |primeiro7=I. |ultimo8=Carloni Calame |primeiro8=C. M. |ultimo9=Cè |primeiro9=M.}}</ref>

=== Múon g-2 ===
O [[Múon g-2|múon]] g-2 (leia “gê menos dois”) é um experimento em física de partículas, realizado no Fermilab, para medir o momento de dipolo magnético anômalo do múon com uma precisão de 0,14 ppm,<ref>{{Citar web|url=https://muon-g-2.fnal.gov|titulo=Fermilab {{!}} Muon g-2|acessodata=2024-09-08|website=muon-g-2.fnal.gov}}</ref><ref>{{Citar web|url=https://web.archive.org/web/20230811000933/https://www.nytimes.com/2023/08/10/science/physics-muons-g2-fermilab.html#permid=126945707|titulo=Muon Discovery Moves Physicists One Step Closer to a Theoretical Showdown - The New York Times|data=2023-08-11|acessodata=2024-09-08|website=web.archive.org}}</ref> se tornando um teste de sensibilidade para o Modelo Padrão.<ref>{{Citar periódico |url=https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0550321322000268 |título=Muon g − 2: A review |data=2022-02-01 |acessodata=2024-09-08 |periódico=Nuclear Physics B |ultimo=Keshavarzi |primeiro=Alex |ultimo2=Khaw |primeiro2=Kim Siang |paginas=115675 |doi=10.1016/j.nuclphysb.2022.115675 |issn=0550-3213 |ultimo3=Yoshioka |primeiro3=Tamaki}}</ref> O experimento também poderá fornecer indícios da existência de partículas totalmente novas.<ref>{{Citar periódico |url=https://www.nature.com/articles/544145a |título=Muons’ big moment could fuel new physics |data=2017-04-01 |acessodata=2024-09-08 |periódico=Nature |número=7649 |ultimo=Gibney |primeiro=Elizabeth |paginas=145–146 |lingua=en |doi=10.1038/544145a |issn=1476-4687}}</ref> Em 2021, o experimento apresentou os primeiros resultados que aumentaram a discrepância entre o valor teórico e experimental para 4.2 desvios padrão.<ref>{{Citar periódico |url=https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.126.141801 |título=Measurement of the Positive Muon Anomalous Magnetic Moment to 0.46 ppm |data=2021-04-07 |acessodata=2024-09-08 |periódico=Physical Review Letters |número=14 |ultimo=Muon g−2 Collaboration |ultimo2=Abi |primeiro2=B. |paginas=141801 |doi=10.1103/PhysRevLett.126.141801 |ultimo3=Albahri |primeiro3=T. |ultimo4=Al-Kilani |primeiro4=S. |ultimo5=Allspach |primeiro5=D. |ultimo6=Alonzi |primeiro6=L. P. |ultimo7=Anastasi |primeiro7=A. |ultimo8=Anisenkov |primeiro8=A. |ultimo9=Azfar |primeiro9=F.}}</ref>

=== Momento de dipolo elétrico ===
{{sem-fontes|Esta seção|data=setembro de 2024}}
O limite experimental do [[Momento do dipolo elétrico|momento de dipolo elétrico]] do múon,  e·cm obtido pelo experimento E821 em Brookhaven, é ordens de magnitude maior que a previsão teórica fornecida pelo Modelo Padrão. A observação de um momento de dipolo elétrico do múon diferente de zero pode fornecer uma fonte adicional de violação da [[simetria CP]] (do inglês para carga-paridade). Uma melhoria em duas ordens de grandeza na sensibilidade no limite obtido em Brookhaven é esperado do experimento do Fermilab.

== Ver também ==
* [[Muografia]]

{{referências}}

== Ligações externas ==
* {{Link||2=http://nmi3.eu/ |3=NMI3: Iniciativa Europeia de neutrões e muões}}
* {{Link||2=https://agencia.fapesp.br/estudo-esclarece-questao-chave-da-fisica-de-particulas/50610 |3=Estudo esclarece questão chave da física de partículas}}

{{Partículas elementares}}

[[Categoria:Léptons]]
[[Categoria:Década de 1930 na ciência]]