Wszystkie siły, których doświadczamy każdego dnia, można sprowadzić do zaledwie czterech kategorii: grawitacji, elektromagnetyzmu, siły silnej i siły słabej. Teraz fizycy twierdzą, że znaleźli możliwe oznaki piątej fundamentalnej siły natury. Odkrycia pochodzą z badań przeprowadzonych w laboratorium niedaleko Chicago.
Siły te decydują o tym, jak wszystkie obiekty i cząstki we Wszechświecie oddziałują ze sobą. Na przykład grawitacja powoduje, że przedmioty spadają na ziemię, a ciężkie przedmioty zachowują się tak, jakby były przyklejone do podłogi.
Zaskakujące wyniki eksperymentu
Eksperyment, prowadzony w Fermi National Accelerator Laboratory (Fermilab) w Batavia w stanie Illinois, poszukuje oznak nowych zjawisk w fizyce, badając zachowanie cząstki subatomowej zwanej mionem.
Eksperyment z Muon g-2 polega na wysłaniu cząstek wokół 14-metrowego pierścienia, a następnie przyłożeniu pola magnetycznego. Zgodnie z aktualnymi prawami fizyki, zakodowanymi w teorii znanej jako model standardowy, powinno to powodować drgania mionów z określoną szybkością. Zamiast tego naukowcy odkryli, że miony chybotały się szybciej, niż oczekiwano. Mówią, że może to być spowodowane siłą natury, która jest zupełnie nowa w nauce.
Brytyjska Rada ds. Obiektów Naukowo-Technologicznych (STFC) stwierdziła, że wynik „dostarcza mocnych dowodów na istnienie nieodkrytej cząstki subatomowej lub nowej siły”. Ale wyniki eksperymentu nie dają jeszcze jednoznacznej odpowiedzi.
Prawda czy przypadek?
Obecnie istnieje jedna na 40 000 szans, że wynikiem może być statystyczny przypadek - co równa się statystycznemu poziomowi ufności opisanemu jako 4,1 sigma. Aby stwierdzić odkrycie, potrzebny jest poziom 5 sigma, czyli jedna do 3,5 miliona szans, że obserwacja jest zbiegiem okoliczności.
Czytaj też: Polak zastrzelony w Wielkanoc. Dramat w Chicago
Odkryliśmy, że interakcje mionów nie są zgodne z modelem standardowym - powiedział BBC prof. Mark Lancaster, który jest kierownikiem eksperymentu w Wielkiej Brytanii.
Oczywiście jest to bardzo ekscytujące, ponieważ potencjalnie wskazuje na przyszłość z nowymi prawami fizyki, nowymi cząstkami i nową siłą, której do tej pory nie widzieliśmy - dodał.
Odkrycie to jest najnowszym z szeregu obiecujących wyników eksperymentów z zakresu fizyki cząstek elementarnych w USA i Japonii, a ostatnio z Wielkiego Zderzacza Hadronów (największy na świecie akcelerator cząstek - przyp.red.) na granicy szwajcarsko-francuskiej.
Przez całą swoją karierę szukałem sił i cząstek wykraczających poza to, co już znamy, i to jest to. To jest ten moment, na który czekałem i nie śpię dużo, ponieważ jestem zbyt podekscytowany - powiedział profesor Ben Allanach z Cambridge University.
Nikt jeszcze nie wie, co robi ta potencjalna "nowa siła", poza wpływem na cząstki mionów. Fizycy teoretyczni uważają, że może to być również związane z jeszcze nieodkrytą cząstką subatomową. Istnieje więcej niż jedna koncepcja tego, czym może być ta hipotetyczna cząstka. Jeden nazywa się leptoquark, inny to bozon Z '(bozon pierwszy Z).
