Fizicienii cred că ei pot descoperi a cincea forţă a naturii

Pregătiţi-vă pentru fizica nivelului următor

Uneori, fizicienii pot fi foarte intenşi, dar unul dintre aspectele cele mai simple este că tot Universul se controlează de doar patru forţe fundamentale: gravitaţie, electromagnetică, şi de forţele nucleare slabe şi tari.

Dar acum, fizicienii din Ungaria cred că pot găsi dovezi a unei a cincea forţe misterioase a naturii.

Şi, dacă se va confirma, aceasta ar însemna că, de fapt, trebuie să regândim  înţelegerea noastră cu privire la modul în care funcţionează Universul.

Înainte de a ne afunda în înţelegerea ei, să ne întoarcem la cele patru forţe pentru o secundă, pentru că ele sunt destul de importante.

Acestea sunt partea fundamentală a modelului standard al fizicii, care explică tot comportamentul şi particulele pe care le vedem în Univers.

Pornind de la capătul mai mare al scalei, forţa gravitaţională este responsabilă pentru ţinerea împreună a planetelor şi gravităţiei, iar forţa electromagnetică este responsabilă de păstrarea moleculelor noastre împreună.

„La cel mai jos nivel sunt celelalte două forţe: forţa nucleară tare este cleiul pentru nucleele atomice, iar forţa nucleară slabă ajută unii atomi să treacă prin dezintegrarea radioactivă”, scrie Ryan F. Mandelbaum pentru Popular Science.

„Aceste forţe păreau să explice, mai mult sau mai puţin, fizica pe care o putem observa”.

Dovezile ale acestei a cincea forţe au fost marcate anul trecut, când o echipă de la Academia Ştiinţifică Ungară au raportat că ar fi tras cu protonii în litiu-7, şi în timpul coliziunii au detectat un tip nou de boson super-uşor, care a fost doar de 34 de ori mai greu decât un electron.

În timp ce aceasta sună foarte excitant, lucrarea în cea mai mare parte a fost trecută cu vederea, până când o echipă din SUA nu a publicat propria lor analiză a datelor la sfârşitul lunii trecute, pe site-ul pre-imprimat arXiv (en).

Echipa din SUA, condusă de Jonathan Feng de la Universitatea din California, Irvine, a arătat că datele nu sunt în contradicţie cu experimentele anterioare şi au calculat că noul boson ar putea, într-adevăr, purta o a cincea forţă fundamentală, iată din care cauză lumea ştiinţei a început să se intereseze.

Această lucrare nu a fost încă revizuită, astfel noi nu putem să fim prea excitaţi, dar ea a fost încărcată online, astfel încât alţi fizicieni ar putea examina rezultatele şi a adăuga propriile constatări, care este ceea ce se întâmplă acum.

După cum raportează revista Nature (en), cercetătorii din întreaga lume sunt în cursa pentru a efectua testele următoare cu scopul de a verifica descoperirea maghiară şi  rezultatele probabil vor fi în termen de aproximativ un an.

Dar dacă sunteţi curioşi, probabil vă întrebaţi, ce are de a face acest boson super-uşor cu a cincea forţă a naturii?

Acesta nu este pentru prima dată când cercetătorii susţin că au detectat o a cincea forţă (există chiar şi o pagină Wikipedia (en) cu cu posibilităţi pentru a cincea forţă), dar căutările, într-adevăr, s-au aprins pe parcursul ultimului deceniu.

Mulţi oameni de ştiinţă cred că ar putea exista undeva acolo o particulă, numită „foton întunecat”, care ar putea transporta o nouă forţă, ce prin urmare va explica materia întunecată, substanţa invizibilă ce constituie mai mult de 80 la sută din masa Universului.

Vedeţi şi: 20 de curiozităţi despre univers şi informaţii interesante

Asta este ceea ce echipa din Ungaria, condusă de fizicul Attila Krasznahorkay, încearcă să găsească.

În timpul experimentului lor, cercetătorii au tras cu protoni pe o bandă subţire de litiu.

După ce protonii au fost absorbiţi, ea sa transformat într-o versiune instabilă a beriliului, care s-a descompus în continuare, împrăştiind perechi de electroni şi pozitroni.

Atunci când protonii au lovit litiul sub un unghi precis de 140 de grade, s-au vărsat mai mulţi electroni şi pozitroni decât s-a aşteptat.

Krasznahorkay şi colegii săi au presupus că acest extra material vine dintr-o nouă particulă, care este doar de 34 de ori mai grea decât un electron, o posbilă indicaţie că există o forţă nedescoperită care aşteaptă să fie găsită.

Ei au calculat că masa acestei noi particule ar fi aproximativ egală cu 17 megaelectronvolţi, care nu este ceea ce era de aşteptat pentru „fotonul întunecat”, dar ar putea fi o dovadă a ceva cu totul diferit.

„Noi suntem foarte încrezuţi în rezultatele noastre experimentale”, a declarat Krasznahorkay pentru Nature.

El a spus că şansa ca această surplus să fie o anomalie este în jur de 1 din 200 de miliarde (dar haideţi să avem în vedere faptul că nici o altă echipă încă nu a confirmat acest lucru).

Analiza efectuată de către echipa lui Feng din Statele Unite nu a implicat o repetare a experimentului, ci pur şi simplu a folosit nişte calcule pentru a verifica dacă, cel puţin teoretic, bosonul super-uşor, detectat de Krasznahorkay, este capabil să transporte o nouă forţă fundamentală

La fel ca şi toţi oamenii de ştiinţă, comunitatea fizică este destul de sceptică ce priveşte revendicările de până acum, mai ales că bosonul super-uşor nu este ceea ce cineva aştepta să găsească.

„Cu siguranţă acesta nu este primul lucru pe care l-aş fi scris mai jos, dacă mi se permitea să completez modelul standard după propria dorinţă” a spus pentru Nature, Jesse Thaler de la MIT (Institutul de Tehnologie din Massachusetts), care nu a fost implicat în studiul lor.

Dar, el a recunoscut că acordă o atenţie sporită la ceea ce se va întâmpla în continuare.

„Posibil noi vedem prima sclipire în fizica de dincolo de Universul vizibil”, a adăugat el.

Dacă comunitatea de cercetare internaţională se va ţine de cuvânt şi ne va oferi mai multe date pentru analiză anul viitor, sperăm că nu va trebui să mai aşteptam prea mult pentru a afla rezultatele.