Šokantan rezultat novog eksperimenta mogao bi izazvati revoluciju u fizici

Povezane objave

• Od čega su napravljeni asteroidi? 12/02
• Šta određuje inteligenciju? 16/10
• Rođena beba koja ima tri roditelja 28/09

Naučnici kraj Čikaga otkrili su da masa subatomske čestice nije ono što bi trebalo da bude.

Merenje je prvi konačan eksperimentalni rezultat koji je u suprotnosti s jednom od najvažnijih i najuspešnijih teorija moderne fizike. Tim je otkrio da je čestica, poznata kao W bozon, masivnija nego što su teorije predviđale.

Šokantan rezultat

Profesor Dejvid Tobak, koji je ujedno portparol projekta, rezultat je opisao kao „šokantan“.

Ovo otkriće bi moglo dovesti do razvoja nove, potpunije teorije o tome kako funkcioniše univerzum.

„Ako rezultate potvrde drugi eksperimenti, svet će izgledati drugačije.“ rekao je Tobak. „Mora doći do promene paradigme. Nadamo se da će možda ovaj rezultat biti onaj koji će probiti branu.

Čuveni astronom Karl Sagan rekao je da ‘izuzetne tvrdnje zahtevaju izvanredne dokaze’. Verujemo da to imamo.“

Naučnici u Fermilab Collider Detectoru (CDF) u Ilinoisu, pronašli su samo malu razliku u masi W bozona u poređenju s onim što teorija kaže da bi trebalo da bude samo 0,1%. Međutim, ako se to potvrdi drugim eksperimentima, implikacije bi mogle biti ogromne. Takozvani standardni model fizike čestica predviđa ponašanje i svojstva subatomskih čestica bez ikakvih odstupanja tokom pedeset godina. Tako je bilo do sada.

Odstupanje od Standardnog modela – peta sila u prirodi

Drugi glasnogovornik CDF-a, profesor Đorđo Kjareli, iz INFN Sezione di Pisa, rekao je da je istraživački tim jedva mogao da veruje svojim očima kada je video rezultate.

„Niko ovo nije očekivao. Mislili smo da smo možda nešto pogrešili.“ Ipak, istraživači su pažljivo pregledali svoje rezultate i pokušali da potraže greške. Nisu našli nijednu.

Rezultat, objavljen u časopisu Science, mogao bi biti povezan s nagoveštajima iz drugih eksperimenata u Fermilabu i Velikom hadronskom sudaraču na švajcarsko-francuskoj granici. Ovi, još uvek nepotvrđeni rezultati, takođe sugerišu odstupanja od Standardnog modela, verovatno kao rezultat još neotkrivene pete sile prirode u igri.

Fizičari već neko vreme znaju da teoriju treba ažurirati, jer aktuelna ne može objasniti prisustvo nevidljivog materijala u svemiru, zvanog „tamna materija“, niti kontinuirano ubrzano širenje svemira pomoću sile koja se zove „tamna energija“, niti na kraju krajeva može objasniti gravitaciju.

Dr Miteš Patel s Imperijal koledža, koji radi na LHC-u, veruje da bi, ako se potvrdi rezultat Fermilaba, to mogao da bude prvi od mnogih novih rezultata koji bi mogli da najave najveće promene u našem razumevanju univerzuma još od Ajnštajnovih teorija relativnosti više od pre sto godina.

„Nada je da će se ove pukotine pretvoriti u ponore i na kraju ćemo videti neki spektakularni potpis koji ne samo da potvrđuje da je standardni model pokvaren kao opis prirode, već nam daje i novi pravac koji će nam pomoći da razumemo ono što vidimo i kako izgleda nova fizička teorija.

Ako ovo važi, moraju postojati nove čestice i nove sile da bi se objasnilo kako da se ti podaci postanu konzistentni.“

Ipak, oprez među naučnicima postoji

Međutim, uzbuđenje u zajednici fizičara je ublaženo glasnom notom opreza. Iako je rezultat Fermilaba najtačnije merenje mase W bozona do sada, on je u suprotnosti s dva naredna najtačnija merenja iz dva odvojena eksperimenta koja su u skladu sa Standardnim modelom.

„Ovo će uneti zbrku“, kaže profesor Ben Alanah, teorijski fizičar sa Univerziteta Kembridž.

„Moramo da znamo šta se dešava s merenjem. Zabrinjava me činjenica da imamo još dva eksperimenta koji se slažu jedan s drugim i Standardnim modelom, i koji se u potpunosti ne slažu sa ovim eksperimentom.“

Sve oči su sada uprte u Veliki hadronski sudarač, koji treba da ponovo pokrene svoje eksperimente nakon trogodišnje nadogradnje. Postoji nada da će oni dati rezultate koji će postaviti temelje za novu potpuniju teoriju fizike.

„Većina naučnika će biti malo oprezna“, kaže dr Patel.

„Bili smo ovde i ranije i ostali razočarani, ali svi se potajno nadamo da je to zaista to, i da ćemo za života možda videti vrstu transformacije o kojoj smo čitali u istorijskim knjigama.“