Das anomale magnetische Moment des Myons im minimalen ...

5 Anomales magnetisches Moment des Myons
Beiträge zu a µ bringen diese den Großteil der theoretischen Unsicherheit mit sich.
Aktuelle Ergebnisse sind in den Referenzen [44, 45, 46] zu finden.
Elektroschwache Beiträge
Die elektroschwachen Beiträge kommen durch Feynman-Diagramme zustande, deren
Schleifen ein W -, Z- oder Higgs-Boson enthalten, und sind wegen der großen Massen
der genannten Bosonen klein gegenüber den beiden zuvor behandelten Gruppen.
Mithilfe der gemessenen Masse des am LHC entdeckten Higgs-Bosons konnte die
Unsicherheit dieses Anteils deutlich reduziert werden [47].
Gesamtergebnis
Nach Kombination aller aufgeführten Beiträge liefert das Standardmodell gemäß
Referenz [45] die Vorhersage
a SM
µ = (11 659 180,2 ± 4,9) · 10 −10 . (5.9)
Bei Vergleich mit dem Messwert (5.7) erhält man die Diskrepanz
a exp
µ − a SM
µ = (28,7 ± 8,0) · 10 −10 (5.10)
zwischen Standardmodelltheorie und Experiment von mehr als drei Standardabweichungen.
13 Ob dieser Unterschied real oder doch nur von Ungenauigkeiten bzw.
statistischen Fluktuationen bedingt ist, muss durch eine Verbesserung der theoretischen
Vorhersage, vor allem im Bereich der hadronischen Beiträge, und durch neue
Experimente mit einer höheren Präzision [48, 49] aufgeklärt werden.
5.4 Supersymmetrische Beiträge
Mit der Abweichung (5.10) liefert die Präzisionsobservable a µ einen der stärksten
Hinweise auf Physik jenseits des Standardmodells an der elektroschwachen Energieskala,
nach welcher am LHC bereits gesucht wird. Falls dort Anzeichen neuer Physik
gefunden werden, gilt es herauszufinden, welches Modell für deren Beschreibung
geeignet ist und welche Parameter insbesondere realisiert sind. Die Experimente am
LHC können dies alleine nicht bewältigen, weil eine konkrete Menge von Signaturen
in verschiedenen Parameterszenarien zustande kommen kann [50]. Einen Ausweg für
dieses Problem bietet das anomale magnetische Moment des Myons, das komplementär
zu den LHC-Messungen ist und somit Mehrdeutigkeiten aufzulösen vermag.
Es dient also nicht nur als Hinweis auf, sondern auch als Einschränkung für neue
Physik und jedes Modell muss sich daran messen lassen, ob es die Differenz zwischen
Experiment und Standardmodellvorhersage erklären kann.
Das anomale magnetische Moment des Myons ist eng verknüpft mit dessen
Selbstenergie, weil beide, abgesehen von der Ankopplung eines äußeren Photons
bei Ersterem, von denselben Feynman-Diagrammen erzeugt werden. Czarnecki und
13 Falls man die Vorhersage aus Referenz [46] zugrunde legt, ergibt sich eine Differenz a exp
µ − a SM
µ =
(26,1 ± 8,0) · 10 −10 von ebenfalls mehr als drei Standardabweichungen.
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