Sve sile koje upravljaju našim svakodnevnim iskustvima, ali i cijelim svemirom, mogu se svesti u samo četiri kategorije: gravitacija, elektromagnetizam, jaka i slaba sila. Međutim, naučnici su došli do snažnih dokaza o postojanju i pete sile koja upravlja elementarnim česticama - mionima.
Sve četiri prirodne sile koje svakodnevno doživljavamo određuju kako svi objekti i čestice u svemiru međusobno djeluju. Na primjer, gravitacija čini da predmeti padaju na zemlju, a teški se ponašaju kao da su zalijepljeni za pod.
Sada, fizičari kažu da su pronašli moguće znake pete osnovne sile prirode. To epohalno otkriće proisteklo je iz istraživanja sprovedenih u laboratoriji u blizini Čikaga.
What is so inspiring about the muon g-2 experiment is how physicists saw how the European-based LHC eclipsed existing experiments, and decided to focus on another key problem, and got it right! There are so many problems to go after even in an era of truly massive projects. pic.twitter.com/50lYE0HrxI
— Joss Bland-Hawthorn (@JossBlandHawtho) April 8, 2021
Prema pisanju BBC-ja, Vijeće za nauku i tehnologiju Ujedinjenih nacija navodi da dobijeni rezultati "pružaju snažne dokaze o postojanju do sada nepoznate subatomske čestice ili nove prirodne sile".
Međutim, rezultati eksperimenta "Mion ge-2" još uvijek ne predstavljaju konačni dokaz da nova prirodna sila postoji.
Vjerovatnoća da je rezultat dobijen u čikaškoj laboratoriji statistička greška iznosi jedan u 40.000. Taj nivo statističke pouzdanosti u nauci se opisuje kao 4.1 sigma.
Da bi se otkriće smatralo konačno potvrđenim, neophodna je statistička pouzdanost od pet sigma, što znači da je šansa da je rezultat istraživanja slučajan iznosi jedan u tri i po miliona.
Odstupanje od Standardnog modela
Profesor Mark Lankaster, rukovodilac israživanja iz Velike Britanije, rekao je za BBC News da su "Otkrili interakciju miona koja nije u skladu sa Standardnim modelom", odnosno trenutno opšteprihvaćenom teorijom koja objašnjava ponašanje elementarnih čestica u cijelom svemiru.
Istraživač sa Univerziteta u Mančesteru dodaje i da je ovo veoma uzbudljivo otkriće, jer "Upućuje na budućnost u kojoj ćemo imati nove zakone fizike, nove čestice i novu silu za koju do sada nismo znali".
Ovo otkriće je posljednje u nizu obećavajućih rezultata eksperimenata iz fizike čestica sprovedenih u Sjedinjenim Državama, Japanu i najnovijeg iz Velikog hadronskog sudarača na švajcarsko-francuskoj granici.
Profesor Ben Alanah sa Univerziteta Kembridž, koji nije bio uključen u ova istraživanja, kaže da ima osjećaj da će ovo biti stvarno.
"Tokom čitave naučne karijere tragam za tim snagama i česticama izvan onoga što već znamo, i to je to. Ovo je trenutak koji sam čekao i ne mogu da spavam jer sam previše uzbuđen", kaže profesor Alanah.
Kako je tekao eksperiment
Eksperiment, obavljen u Fermijevoj nacionalnoj laboratoriji za akceleraciju u Bataviji, u državi Ilinois, traži znakove novih pojava u fizici proučavanjem ponašanja subatomskih čestica miona, negativno naelektrisanih elementarnih čestica koje su ime dobile po grčkom slovu mi.
Naime, postoje subatomske čestice koje se sastoje od još manjih čestica, a postoje i one koje se ne mogu rastaviti na manje sastavne dijelove i to su takozvane, elementarne čestice. Mioni spadaju u takve čestice, nalik su elektronima, ali su oko dvije stotine puta teže od njih.
U eksperimentu "Mion ge-2" čestice su ubrzavale unutar prstena promjera 14 metara, a potom je na njih primijenjeno magnetno polje. Prema dosada poznatim zakonima fizike, koje opisuje pomenuti Standardni model, zbog magnetnog polja mioni bi trebalo da trepere na određeni način.
Međutim, naučnici su uočili da su mioni u eksperimentu treperili brže od očekivanog, a ta promjena bi mogla biti uzrokovana silom koja je potpuno nepoznata u nauci.
Trenutno, niko ne zna kako djeluje ova potencijalno nova sila, osim što utiče na čestice miona.
Da li smo na pragu epohalnog otkrića
Teorijski fizičari vjeruju da bi mogla biti povezana s dosad neotkrivenom subatomskom česticom. Postoji više teorija o toj hipotetskoj čestici. Jedna kaže da se radi o takozvanom, leptokvarku, a druga da se možda radi o Z' bozonu.
Prošlog mjeseca su fizičari koji su radili eksperiment na Velikom hadronskom sudaraču, opisali rezultate koji bi mogli da ukažu na novu česticu i silu.
Doktor Miteš Patel sa Imperijal koledža u Londonu, koji je bio uključen u taj projekat, napominje da je u toku prava trka među naučnicima kako bi uspjeli da iz ovih eksperimenata izvuku dokaze da je u pitanju zaista nešto novo. Ali za to će im biti potrebno još podataka i eksperimenata.
Peta osnovna sila mogla bi da pomogne u objašnjavanju nekih velikih zagonetki o Univerzumu koje su naučnici pokušavali da odgonetnu posljednjih decenija.
Na primjer, zapažanje da se širenje Univerzuma ubrzavalo pripisano je misterioznom fenomenu poznatom kao tamna energija. Ali neki istraživači su još ranije sugerisali da bi to mogao biti dokaz i pete prirodne sile.
Pratite nas na našoj Facebook i Instagram stranici, kao i na X nalogu.