De la lipirea unui magnet pe ușa frigiderului până la aruncarea unei mingi într-un coş de baschet, legile fizicii sunt în joc la fiecare moment al vieţii noastre.
Toate forțele pe care le experimentăm în fiecare zi pot fi reduse la doar patru categorii: gravitația, electromagnetismul, forţa nucleară tare (interacțiunea tare) şi forţa slabă (interacțiunea slabă).
Acum, fizicienii spun că au găsit semne posibile ale unei a cincea forţe fundamentale a naturii.
Constatările vin de la cercetările efectuate la un laborator de lângă Chicago.
Cele patru forțe fundamentale guvernează modul în care obiectele şi particulele din Univers interacționează între ele.
De exemplu, gravitația face ca obiectele să cadă la pământ, iar obiectele grele se comportă ca şi cum ar fi lipite de podea.
Vedeţi şi: 23 de curiozităţi uimitoare despre gravitaţie
Consiliul Ştiinţei şi Tehnologiei din Marea Britanie (STFC — Science and Technology Facilities Council) a declarat că rezultatul „oferă dovezi puternice pentru existenţa unei noi particule subatomice nedescoperite sau a unei forțe noi”.
Dar rezultatele experimentului Muon g-2 încă nu sunt definitiv o descoperire.
În prezent, există o șansă din 40 000 ca rezultatul să fie o coincidență statistică — ce corespunde cu nivelul de siguranță statistic descris ca 4,1 sigma.
Pentru a vorbi despre o descoperire este necesar un nivel de 5 sigma, sau o şansă din 3,5 milioane ca aceasta să fie o coincidență.
Prof. Mark Lancaster, care este conducătorul principal al experimentului în Marea Britanie, a declarat (en):
„Noi am constatat că interacțiunea muonilor nu este în acord cu modelul standard [teoria actuală larg acceptată pentru a explica modul în care se comportă elementele de bază ale Universului]”.
Cercetătorul de la Universitatea din Manchester a adăugat (en): „În mod clar, acesta este foarte interesant, deoarece potenţial indică un nou viitor cu noi legi ale fizicii, noi particule şi o nouă forță pe care nu am văzut-o până acum”.
Descoperirea este ultima din șirul rezultatelor promițătoare ale experimentelor fizicii particulelor din SUA, Japonia şi cel mai recent, de la Large Hardon Collider, la frontiera elveţian-franceză.
Prof. Ben Allanach de la Universitatea Cambridge, ce nu a fost implicat în ultimul studiu, a spus (en): „Intuiția mea îmi spune că aceasta este ceva real.
Eu de lungul întregii carieri am căutat forțe şi particule dincolo de ceea ce ştim deja, şi iat-o.
Acesta este momentul pe care l-am așteptat şi nu pot să dorm prea mult de entuziasmat ce sunt”.
Experimentul, bazat la Laboratorul Naţional de Accelerare Fermi (Fermilab) din Batavia, Illinois, caută semne ale unor noi fenomene din fizică prin studierea comportamentului particulelor subatomice numite muoni.
Vedeţi şi: O nouă descoperire ar putea ajuta la dezvăluirea originii universului
Există blocuri de construcție a lumii noastre ce sunt mai mici decât atomul.
Unele dinte aceste particule subatomice sunt formate din constituenți chiar mai mici, în timp ce unele nu pot fi descompuse în nimic altceva (particule fundamentale).
Muonul este una dintre aceste particule fundamentale; una similară cu electronul, dar de peste 200 de ori mai greu.
Experimentul Muon g-2 implică trimiterea particulelor în jurul unui inel de 14 metri şi apoi aplicare unui câmp magnetic.
Conform legilor actuale ale fizicii, codificate în modelul standard, acesta ar trebui să facă muonii să se clatine într-un anumit ritm.
În schimb, oamenii de știință au descoperit că muonii se clătinau într-un ritm mai rapid decât se aştepta.
Vedeţi şi: O particulă exotică nemaivăzută până acum a fost descoperită la CERN
„Aceasta este o dovadă convingătoare că muonul este sensibil la ceva ce nu este în cea mai reușită a noastră teorie”, a spus Renee Fatemi, fizician la Universitatea din Kentucky (en).
Acest lucru ar putea fi cauzat de o forţă a naturii care este complet nouă pentru ştiinţă.
Nimeni încă nu ştie ce face această forţă potenţial nouă, în afară de influenţa asupra particulelor de muoni.
Fizicienii teoretici cred că ea ar putea fi asociată şi cu o particulă subatomică încă nedescoperită.
Există mai mult decât un concept pentru ceea ce ar putea fi această particulă ipotetică.
Unul se numeşte leptoquark şi altul este bosonul Z’ (bosonul Z-prim).
Luna trecută, fizicienii ce lucrează la experimentul LHCb la Large Hardon Collider, au descris rezultatele ce pot indica spre o nouă particulă şi forţă.
Dr. Mitesh Patel, de la Imperial College din Londra, ce a fost implicată în acest proiect, a spus (en):
„Cursa, care are ca scop de a obține prin intermediul acestui experiment dovezi adevărate a existenţei a ceva nou, este cu adevărat pornită.
Pentru aceasta sunt nevoie de mai multe date şi măsurători şi, sperăm, că ele vor furniza dovezi că aceste efecte sunt reale.”
Prof. Allanach a dat celei de-a cincea forțe posibile nume diferite în modelele sale teoretice.
Printre acestea se numără „forţa aromelor (flavour)”, „a treia hiperforţă a familiei” şi — cel mai prozaic din toate — „B minus L2”.
Pe lângă forţele de gravitație şi electromagnetism mai familiare (care sunt responsabile pentru electricitate şi magnetism), interacțiunea tare şi slabă guvernează comportamentul particulelor subatomice.
O a cincea forță fundamentală ar putea ajuta la explicarea unora dintre marile enigme despre Univers cu care s-au confruntat oamenii de știință în ultimele decenii.
De exemplu, constatarea că expansiunea Universului se accelerează a fost atribuită unui fenomen misterios cunoscut sub numele de energie întunecată.
Dar unii cercetători au sugerat anterior că ar putea fi dovada unei a cincea forţe.
Majoritatea fizicienilor cred că suntem pe calea de a descoperi o fizică nouă plină de surprize şi realizări, în caz dacă vom avea posibilitatea de a privi mai adânc şi mai departe.
Datele suplimentare din experimentul Fermilab ar putea oferi un impuls major oamenilor de știință dornici să construiască următoarea generație de acceleratoare de particule.
Lasă un răspuns