Naučnici su možda na ivici otkrivanja pete sile prirode

Nedoumica koja već dugo intrigira svet fizike dobila je novo svetlo zahvaljujući neočekivanim oscilacijama subatomskih čestica, kako su otkrili fizičari.

Prema trenutnom naučnom shvatanju, postoje četiri osnovne sile u prirodi – elektromagnetna sila, jake i slabe nuklearne sile – koje se objašnjavaju putem standardnog modela čestica fizike.

Međutim, ovaj model ne pruža objašnjenje za drugu poznatu osnovnu silu, gravitaciju, kao ni za tamnu materiju, tajanstvenu supstancu za koju se veruje da čini čak 27% univerzuma.

Novi podaci dobijeni eksperimentima na Fermilabu, američkom akceleratoru subatomskih čestica, mogli bi ukazivati na postojanje potpuno nove, pete osnovne sile prirode.

Dr Miteš Patel sa Imperial koledža u Londonu kaže – Razgovaramo o petoj sili, jer ne možemo objasniti ponašanje u ovim eksperimentima pomoću četiri do sada poznate sile –

Ovi podaci proizilaze iz eksperimenata koji su istraživali kretanje subatomskih čestica zvanih muoni, sličnih elektronima, ali značajno težih.

Istraživači su primetili da se muoni, koji se ponašaju poput vrteške, dok rotiraju oko ose magnetnog polja, takođe njišu.

Frekvencija te njište može se predvideti standardnim modelom fizike.

Međutim, rezultati eksperimenata iz Fermilaba ne poklapaju se sa ovim predviđanjima.

Profesor Jon Batervort sa Univerziteta u Londonu, koji radi na Atlas eksperimentu na Velikom hadronskom sudaraču (LHC) u CERN-u, objašnjava – Oscilacije su posledica interakcije muona sa magnetnim poljem. Te oscilacije mogu biti precizno izračunate standardnim modelom, ali taj proračun uključuje kvantne petlje sa poznatim česticama. Ako merenja ne odgovaraju ovim predviđanjima, to bi mogao biti znak da se u petljama pojavljuje neka nepoznata čestica, možda nosilac nove, pete sile –

Ovi rezultati se nadovezuju na prethodna istraživanja sprovedena na Fermilabu, koja su takođe pokazala slične odstupanja.

Međutim, postoji i “kvaka” u celoj priči, kako kaže Patel, jer je između prvih rezultata i novih podataka porasla nesigurnost oko teoretskih predviđanja. To može dovesti do promene u tumačenju situacije.

-Možda ono što vidimo zapravo odgovara standardnom naučnom razmišljanju – takozvanom standardnom modelu – dodaje Patel.

Batervort ističe da, ukoliko se razlika potvrdi, može se zaključiti da postoji nešto novo i uzbudljivo, ali se neće tačno znati šta je to.

-Idealno bi bilo da ta razlika inspiriše nove teorijske koncepte koji bi doveli do novih predviđanja. Konačna potvrda bi se zatim ostvarila izgradnjom eksperimenta za direktno otkrivanje čestice koja nosi novu silu – kaže on.

Eksperimenti na Fermilabu nisu jedini koji su sugerisali mogućnost pete sile.

Rad na Velikom hadronskom sudaraču (LHC) takođe je doneo zanimljive rezultate, iako se radi o drugačijem tipu eksperimenta koji proučava brzinu kojom se muoni i elektroni stvaraju prilikom raspadanja određenih čestica.

Patel, koji je takođe bio uključen u eksperimente na LHC-u, kaže da su ovi rezultati manje koherentni.

-Radi se o različitim eksperimentima, koji mere različite pojave, i još uvek nije jasno da li postoji veza između njih – objašnjava on.

U svakom slučaju, neočekivane oscilacije muona predstavljaju jedno od najznačajnijih odstupanja od standardnog modela, koje je dugotrajno i pažljivo mereno.

-Ovo merenje je izuzetno dostignuće i izuzetno je malo verovatno da je greška u pitanju. Dakle, ako se teorijska predviđanja uskoro razreše, mogli bismo stvarno biti svedoci prvog potvrđenog dokaza za postojanje pete sile – ili nečega drugog, neobičnog i van okvira standardnog modela – zaključuje Batervort.