Sukces amerykańskich naukowców – przełom w fizyce cząstek elementarnych?
Są już wyniki jednego z najbardziej oczekiwanych eksperymentów w fizyce cząstek elementarnych i mogą one spełnić najśmielsze marzenia każdego badacza.
Wyniki badań zebrane w Narodowym Laboratorium Akceleratorów Fermiego w pobliżu Chicago wydają się wskazywać na to, że maleńka cząstka subatomowa znana jako mion chwieje się znacznie bardziej niż przewiduje to teoria. Według fizyków najlepszym wyjaśnieniem jest to, że mion jest popychany przez zupełnie nieznane fizyce rodzaje materii i energii.
Jeśli wyniki są prawdziwe (będą dalsze badania), odkrycie to stanowi przełom w fizyce cząstek elementarnych, jakiego nie widziano od 50 lat, kiedy to po raz pierwszy opracowano dominującą teorię wyjaśniającą cząstki subatomowe. Maleńkie drgania mionu - powstałe w wyniku oddziaływania jego wewnętrznego pola magnetycznego, czyli momentu magnetycznego, z zewnętrznym polem magnetycznym - mogą wstrząsnąć podstawami nauki.
Czasami znane jako "grube elektrony", miony są podobne do swoich bardziej znanych kuzynów, ale są 200 razy cięższe i niestabilne radioaktywnie - rozpadają się w milionowych częściach sekundy na elektrony i maleńkie, upiorne, nienaładowane cząstki znane jako neutrina. Miony posiadają również właściwość zwaną spinem, która w połączeniu z ich ładunkiem sprawia, że zachowują się jak małe magnesy, powodując, że chwieją się jak małe żyroskopy, gdy zostaną umieszczone w polu magnetycznym.
Jednak dzisiejsze wyniki, uzyskane w eksperymencie, w którym fizycy wysłali miony krążące wokół nadprzewodzącego pierścienia magnetycznego, wydają się pokazywać, że mion chwieje się o wiele bardziej niż powinien. Jedynym wyjaśnieniem, jak twierdzą naukowcy, jest istnienie cząstek, które nie zostały jeszcze uwzględnione w zestawie równań wyjaśniających wszystkie cząstki subatomowe, zwanym Modelem Standardowym, który pozostaje niezmieniony od połowy lat 70-tych. Te egzotyczne cząstki i związane z nimi energie, zgodnie z tą koncepcją, mogłyby naciskać i szarpać miony wewnątrz pierścienia.
Naukowcy z Fermilabu są stosunkowo pewni, że to co zobaczyli (dodatkowe chybotanie) było prawdziwym zjawiskiem, a nie jakimś statystycznym fluksem. Określili tę pewność liczbą "4,2 sigma", co jest bardzo blisko progu 5 sigma, przy którym fizycy cząstek elementarnych ogłaszają poważne odkrycie.
Jeśli reszta danych zgadza się z tym, co zobaczyliśmy do tej pory, będzie przekroczona granica pewności pięciu sigm. A jeśli tak się stanie, będzie to oznaczać, że Wszechświat jest dziwniejszy i bardziej tajemniczy niż mówi nam nawet mechanika kwantowa, którą znamy... a która już nam mówiła, że Wszechświat jest wariacko dziwny.
...
