fbpx
LHCb eksperiment / CERN

Fizičari otkrili petu silu prirode? ‘Otvaramo vrata odgovorima na najdublje misterije svemira’

Autor: Zlatko Govedić

Veliki hadronski sudarivač (LHC) u ožujku je izazvao uzbuđenje jer su fizičari izvijestili o primamljivim dokazima za postojanje nove sile u prirodi.

O čemu je riječ? Standardni model čestica nedvojbeno je najuspješnija znanstvena teorija, iako znamo da je nepotpuna. Poznato je da ona opisuje samo tri od četiri temeljne sile – elektromagnetsku silu te jaku i slabu nuklearnu silu, ali ne i gravitaciju. Isto tako, ona ne objašnjava tamnu tvar za koju nam astronomija govori da dominira svemirom i ne može objasniti kako je materija preživjela tijekom velikog praska. Većina fizičara stoga je uvjerena da mora postojati još kozmičkih sastojaka koje tek treba otkriti, a proučavanje dubinskih kvarkova naročito je obećavajući način da dobijete naznake što bi to još moglo postojati.

Postoji šest vrsta kvarkova koji se nazivaju: gornji (u), donji (d), čarobni (c), strani (s), vršni (t) i dubinski (b). Gornji i donji kvarkovi, primjerice, grade protone i neutrone u atomskoj jezgri.

Dubinski su kvarkovi su nestabilni. Žive u prosjeku samo oko 1,5 bilijunti dio sekunde prije nego što se raspadne na druge čestice. Način raspadanja dubinskih kvarkova može biti uzrokovan drugim (još nepoznatim) temeljnim česticama ili silama.

Kada se dubinski kvark raspadne, on se pod utjecajem slabe sile pretvara u skup lakših čestica, poput elektrona. Jedan od načina na koji bi nam se nova sila prirode mogla pokazati jest suptilno mijenjanje učestalosti raspadanja dubinskih kvarkova na različite vrste čestica.

Očekujemo konačnu potvrdu

Studija iz ožujka otkrila je da se dubinski kvarkovi raspadaju na elektrone i njihove teže rođake zvane mioni, i to različitom brzinom. To je doista bilo iznenađujuće jer je prema standardnom modelu mion u osnovi kopija elektrona – identičan je u svakom pogledu, osim što ima oko 200 puta veću masu. To znači da bi sve sile trebale povući elektrone i mione jednakom snagom. Dakle, kada se dubinski kvark raspada na elektrone ili mione putem slabe sile, to bi trebalo da čini jednako često.

No tim znanstvenika sada je otkrio da se raspad miona događa oko 85 posto češće od raspada elektrona. Pod pretpostavkom da je rezultat točan, jedini način da se objasni takav učinak bio bi da djeluje neka nova prirodna sila koja na drukčiji način privlači elektrone i mione dok se dubinski kvarkovi raspadaju. Rezultat je izazvao veliko uzbuđenje među fizičarima čestica.

“Desetljećima smo tražili znakove nečega što je izvan standardnog modela, a unatoč deset godina rada na LHC-u, do sada nije pronađeno ništa uvjerljivo. Stoga bi otkrivanje nove sile prirode bila velika stvar i mogla bi konačno otvoriti vrata odgovorima na neke od najdubljih misterija s kojima se susreće moderna znanost. Naravno, treba da budemo oprezni. Predstoji nam još dug put prije no što s izvjesnom sigurnošću možemo tvrditi da doista vidimo utjecaj pete sile prirode. Moji kolege trenutno naporno rade kako bi iz postojećih podataka izvukli što više informacija, dok se užurbano pripremamo za prvo izvođenje nadograđenog LHCb eksperimenta”, zaključuje fizičar Harry Cliff sa Sveučilišta u Cambridgeu (Engleska, UK).




Autor:Zlatko Govedić
Komentari odražavaju stavove njihovih autora, ali ne nužno i stavove portala Dnevno.hr. Molimo čitatelje za razumijevanje te suzdržavanje od vrijeđanja, psovanja i vulgarnog izražavanja. Portal Dnevno.hr zadržava pravo obrisati komentar bez najave i/li prethodnog objašnjenja.