Cercetătorii de la un accelerator de particule din SUA, Fermilab, anunță descoperirea existenței unei noi forțe a naturii. Aceștia au găsit mai multe dovezi că particulele subatomice, numite muoni, nu se comportă așa cum prezice teoria actuală a fizicii subatomice. Oamenii de știință cred că o forță necunoscută ar putea acționa asupra muonilor, numită materia întunecată.
Toate forțele pe care le experimentăm în fiecare zi pot fi reduse la doar patru categorii: electricitatea și magnetismul (electromagnetismul), cele două forțe nucleare și gravitația. Aceste patru forțe fundamentale guvernează modul în care toate obiectele și particulele din Univers interacționează între ele.
Descoperirile au fost făcute la un accelerator de particule din SUA, numit Fermilab. Ele se bazează pe rezultatele anunțate în 2021, în care echipa Fermilab a sugerat pentru prima dată posibilitatea existenței unei a cincea forțe a naturii.
De atunci, echipa de cercetători a adunat mai multe date și a redus incertitudinea măsurătorilor lor, potrivit Dr. Brendan Casey, cercetător senior la Fermilab.
„Chiar sondăm un teritoriu nou. Determinăm (măsurătorile) cu o precizie mai bună decât s-a mai văzut vreodată”.
În cadrul unui experiment cu numele „G-2”, cercetătorii accelerează particulele subatomice numite muoni în jurul unui inel cu diametrul de 15 m, unde acestea sunt accelerate de aproximativ 1.000 de ori cu o viteză apropiată de cea a luminii.
Cercetătorii au descoperit că acestea s-ar putea comporta într-un mod care nu poate fi explicat de teoria actuală, numită Modelul Standard, din cauza influenței unei noi forțe a naturii.
Deși dovezile sunt puternice, echipa de la Fermilab nu a obținut încă dovezi concludente.
Ei sperau să o aibă până acum, dar incertitudinile în ceea ce privește ceea ce modelul standard spune că ar trebui să fie cantitatea de oscilație a muonilor a crescut, din cauza evoluțiilor din fizica teoretică.
Astrofizicienii cred în existența Lumii de Apoi! Când trecem în noua dimensiune
A cincea forță a naturii, materia întunecată
Cercetătorii cred că vor avea datele de care au nevoie și că incertitudinea teoretică se va reduce în doi ani suficient pentru ca ei să își atingă obiectivul.
Și cercetătorii de la Large Hadron Collider (LHC) din Londra au pornit un experiment similar.
Dr. Mitesh Patel de la Imperial College din Londra se numără printre miile de fizicieni de la LHC care încearcă să găsească deficiențe în Modelul Standard.
El a declarat pentru BBC News că dacă vor găsi rezultate experimentale în dezacord cu modelul standard ar fi una dintre cele mai importante descoperiri din toate timpurile în fizică.
„Măsurarea unui comportament care nu este în acord cu predicțiile Modelului Standard este Sfântul Graal pentru fizica particulelor. Ar fi punctul de pornire pentru o revoluție în înțelegerea noastră, deoarece modelul a rezistat tuturor testelor experimentale timp de peste 50 de ani.”
Fermilab spune că următorul set de rezultate va fi „confruntarea supremă” între teorie și experiment, care ar putea descoperi noi particule sau forțe.
Așadar, ce este Modelul Standard și de ce este atât de important obținerea unui rezultat experimental care nu se potrivește cu predicțiile sale?
Misterul ,,materiei întunecate”. Există o a cincea forță a naturii, încă nedescoperită?
O lume formată din atomi
Lumea din jurul nostru este format din atomi – care, la rândul lor, sunt formați din particule și mai mici. Acestea interacționează pentru a crea cele patru forțe ale naturii: electricitatea și magnetismul (electromagnetismul), cele două forțe nucleare și gravitația.
Comportamentul lor este prezis de modelul standard, care, timp de 50 de ani, a prezis comportamentul lor perfect, fără niciun fel de erori.
Muonii sunt asemănători cu electronii care orbitează în jurul atomilor și sunt responsabili de curenții electrici, dar sunt de aproximativ 200 de ori mai masivi.
În cadrul experimentului, aceștia au fost făcuți să se clatine, folosind magneți supraconductori puternici.
Rezultatele au arătat că muonii s-au mișcat mai repede decât prevedea modelul standard.
Profesorul Graziano Venanzoni, de la Universitatea din Liverpool, unul dintre principalii cercetători din cadrul proiectului, a declarat pentru BBC News că acest lucru ar putea fi cauzat de o nouă forță necunoscută.
„Credem că ar putea exista o altă forță, ceva de care nu suntem conștienți acum. Este ceva diferit, pe care noi îl numim „a cincea forță”.
O nouă hartă a materiei din Univers spulberă teoriile actuale privind originile Cosmosului
„Este ceva diferit, ceva ce nu cunoaștem încă, dar ar trebui să fie important, pentru că spune ceva nou despre Univers”.
Dacă se confirmă, acest lucru ar reprezenta, fără îndoială, una dintre cele mai mari descoperiri științifice din ultimii o sută de ani, de la teoriile relativității ale lui Einstein.
Aceasta deoarece o a cincea forță și orice particule asociate cu aceasta nu fac parte din Modelul Standard al fizicii particulelor.
Cercetătorii știu că există ceea ce ei descriu drept „fizică dincolo de Modelul Standard”, deoarece teoria actuală nu poate explica multe lucruri pe care astronomii le observă în spațiu.
Printre acestea se numără faptul că galaxiile continuă să se depărteze accelerat după Big Bang-ul care a creat Universul, în loc ca expansiunea să încetinească. Oamenii de știință spun că accelerația este determinată de o forță necunoscută, numită energie întunecată.
De asemenea, galaxiile se rotesc mai repede decât ar trebui, conform înțelegerii noastre privind cantitatea de materie din ele. Cercetătorii cred că acest lucru se datorează unor particule invizibile, care, din nou, nu fac parte din modelul standard.
Rezultatele au fost publicate în revista Physical Review Letters.
Crucea Einstein. Fenomenul stelar incredibil asociat cu existența lui Dumnezeu
