Cercetătorii de la Universitatea Riverside din California au reușit, în cadrul unui experiment de laborator, să dovedească existența materiei întunecate. Cu toate acestea, în ciuda acestei descoperiri intrigante, natura exactă a materiei întunecate rămâne un mister.
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.
Materia întunecată sau dark matter, cum este cunoscută în limba engleză, este o substanță invizibilă despre care se crede că alcătuiește o mare parte din masa universului și care interacționează cu materia normală exclusiv prin gravitație.
Această substanță a intrigat mult timp oamenii de știință, deoarece dovezile directe ale existenței sale au rămas evazive.
În timpul experimentului, cercetătorii americani au privit analizat modul în care lumina este modificată de-a lungul lungimii de undă a hidrogenului. Au sesizat o serie de schimbări în intensitatea luminii care i-au ajutat să cartografieze indirect prezența materiei întunecate.
În cadrul unui studiu publicat în Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, experții au comparat acest proces cu un joc de umbre, în care siluetele oferă indicii despre personajele ascunse. Cu toate acestea, în ciuda acestor descoperiri intrigante, natura exactă a materiei întunecate rămâne un mister, deoarece nu au fost efectuate detecții directe.
Ce poate fi materia întunecată?
Potrivit experților, materia întunecată nu emite și nici nu absoarbe lumina sau radiațiile electromagnetice sau de altă natură, și deci nu poate fi observată direct cu telescoapele.
Se estimează că materia întunecată constituie 73% din materia din univers și 23% din masa-energia sa.
Astrofizicienii cred în existența Lumii de Apoi! Când trecem în noua dimensiune
A cincea forță a naturii, materia întunecată
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?
O nouă hartă a materiei din Univers spulberă teoriile actuale privind originile Cosmosului
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”.
„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