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Physics

Vida del muón

La dilatación del tiempo como recuento y no como afirmación: un factor mil millones entre los muones que deberían llegar al suelo y los que llegan.

Vida del muón — Imagen real de la aplicación
Imagen real de la aplicación

Qué ocurre

Un muón vive 2,197 microsegundos y la luz recorre 659 metros en ese tiempo. Los muones nacen a quince kilómetros - veintitrés vidas de viaje - así que casi ninguno debería llegar. La respuesta clásica es uno entre diez mil millones. Llegan igualmente, en cantidad, y esa brecha no es una corrección que haya que buscar con estadística: es un factor 10^9 de pie en un detector. Las dos columnas muestran el mismo hecho dos veces: a la izquierda un reloj lento, a la derecha un cielo aplastado por gamma. Sumar ambos contaría la relatividad dos veces. Aquí el experimento está al aire libre: un contador en la cumbre, otro junto al mar y una lluvia de muones desde la capa donde nacen, cada uno muriendo donde lo dice la longitud de desintegración. Apaga la dilatación y la lluvia muere a unos cientos de metros bajo la capa; pasa al sistema del muon y el cielo se aplasta en gamma mientras llega la misma fracción.

Ecuaciones del módulo
Ecuaciones
N/N₀ = exp(−L / (γβcτ))
γ = 1/√(1 − β²),   cτ = 658.64 m
L′ = L/γ (el mismo número, visto desde el muón)
los contadores:  recuento del nivel del mar / recuento de la cumbre → exp(−1907 m / L): 0.736 con dilatación temporal relativista en 1 GeV/c, 0.054 sin dilatación temporal;  Frisch y Smith 408/563 = 0.725;  dispersión σ = √(p(1 − p)/N): ± 0.044 para 100 detecciones en la cumbre

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