SENZACIONALNO OTKRIĆE FIZIČARA moglo bi potpuno da promeni način na koji shvatamo funkcionisanje SVEMIRA

Naučnici koji izučavaju fundamentalne sile koje vladaju Svemirom i svime što postoji u njemu su "oprezno uzbuđeni" posle skorašnjih eksperimenata koji bi mogli da označe početak "nove ere" u našem razumevanju fizike.

I dok većina naučnih eksperimenata potvrđuje postojeće hipoteze, izgleda da je ono što zaista uzbuđuje naučnike otkriće nečega što opovrgava i menja postojeće teorije.

Upravo ovo se desilo u toku nedavnog ispitivanja međunarodnog tima naučnika, koji izučava subatomske čestice u Velikom sudaraču hadrona (LHC) u CERNU-u, evropskoj organizaciji za nuklearna istraživanja, u blizini Ženeve u Švajcarskoj.

LHC je najveći i najmoćniji akcelerator čestica. To je prsten superprovodljivih magneta dugačak 27 kilometara, zakopan 100 metara ispod Alpa, gde fizičari ispaljuju mlazove čestica kroz ovu cev, brzinom koja je bliska brzini svetlosti, pa ih onda sudaraju jedne s drugima, da bi izučavali rezultate ovih sudara.

Dugotrajni eksperiment izučavanja tipa subatomske čestice koja se zove "kvark lepote" (donji kvark) omogući je rezultate koji su upravo objavljeni - kvark lepote se rastavlja na druge subatomske čestice nejednakom dinamikom.

Ovo otkriće ne može da bude objašnjeno postojećom teorijom koja objašnjava naše shvatanje Svemira.

- Ne možemo da objasnimo ove rezultate sa fundamentalnim silama za koje znamo da postoje - kaže dr Miteš Patel iz Imperijalnog koledža u Londonu, koji je radio na ovom projektu.

- Ako je ovo istina, a to još ne znamo potpuno, onda postoji potencijalno nova sila u prirodi.

Postojeća teorija, nazvana standardni model, stvorena je pre oko 50 godina, veoma je pouzdana i dobar je i proveren način razumevanja fizike čestica, što se zatim prenosi na sve sile prisutne u prirodi, koje omogućavaju postojanje gradivnih delova materije.

Standardni model imenuje sve poznate elementarne čestice - postoje mnoge - i četiri sile koje vladaju njihovim ponašanjem i određuju ga. Ove četiri sile su gravitaciona sila, elektromagnetna sila - koje su dugosežne sile, i jaka i slaba sila, koje funkcionišu samo na subatomskom nivou i kontrolišu procese koji vladaju u jezgrima atoma.

Ali od stvaranja standardnog modela, fizičari su svesni velikih "rupa" u onome na šta standardni model može da da odgovore. On se zato ne smatra konačnom istinom o Svemiru, nego stepenikom ka potpunijem saznavanju stvarnosti.

Teškoća leži u stvaranju uslova za posmatranje ovih "rupa", a zatim u objašnjavanju uočenog.

- Standardni model je neverovatna teorija. Od 60-tih godina on je praktično neuništiv - kaže dr Patel. - Ali on ne može da objasni šta čini 95 odsto Univerzuma. To je veliki nedostatak za fundamentalnu teoriju.

Standardni model nije u stanju da pruži teorijski okvir za odnos između materije i antimaterije, kao i za neke od vidljivih svojstava i šablona stvaranja subatomskih čestica.

Dr Patel kaže da, ako se rezultati eksperimenata ponavljaju i bude utvrđeno da su tačni, to bi moglo da otvori vrata za potpuno novu oblast razumevanja sila koje vladaju tkaninom Univerzuma.

- To je pukotina u neverovatnom standardnom modelu. Daje nam prostor u koji možemo da uglavimo polugu i možda proširimo tu pukotinu - kaže on.

Naučnici su upozorili da ima još do toga da rezultati eksperimenta budu potvrđeni.

- Razlika koju vidimo ima jednu u hiljadu šansi da bude statistička greška. To je dovoljno da nas, obično veoma skeptične fizičare, učini oprezno uzbuđenima, i sigurno nas tera da poželimo da znamo još više, ali još nije stiglo dotle da šansa za statističku grešku bude jedan u milion, što je u fizici zlatni standard koji je potreban da budemo sigurni da se nešto zaista dešava - rekao je Patel.

Profesor Kris Parks, koji je radio u ovoj oblasti 25 godina, i na čelu je projekta, rekao je za Indipendent: - Želeli smo ovo da objavimo jer je potencijalno veoma važno, ali još uvek ne možemo da izvučemo konačne zaključke.

Eksperiment Velikog hadronskog sudarača sa kvarkovima lepote je jedan od 4 velika eksperimenta koji se odvijaju u LHC trenutno, a u projektima učestvuje više od 1.000 naučnika i inženjera iz 19 zemalja i 85 instituta.

- Ovaj novi rezultat koji smo upravo objavili je iz jedne od naših ključnih oblasti. Ključne stvari na koje se fokusira naš detektor su razlike između materije i antimaterije i retki procesi raspadanja. Ovaj rezultat danas je iz te druge kategorije. To je raspad "kvarka lepote", jednom u milion puta on se raspada u određeno konačno stanje. A to konačno stanje može da sadrži elektrone, ili može da sadrži muone, koji su nešto kao teška verzija elektrona - rekao je Parks.

On naglašava da je ovaj raspada kvarka lepote u dva različita stanja predviđen, po standardnom modelu, da se dešava po tačno istoj dinamici.

- Nema teorijskih nejasnoća oko ovoga - kaže on. - Ali ono što smo videli je nagoveštaj, potencijalni znak devijacije od pravila da se čestice raspadaju po istoj dinamici. Vidimo da se više kvarkova lepote raspada na elektrone nego na muone. Ako se potvrdi, ovo će biti veoma uzbudljivo, zbog toga što naša fundamentalna teorija, standardni model, zaista ima čvrsto predviđanje da ovo ne bi trebalo da se dešava, tako da ćemo morati fundamentalno da modifikujemo tu teoriju.

Svi se nadaju da bi ovo istraživanje moglo da osvetli put prema potpunijem razumevanju teorijskih zagonetki koje su naučnici otkrili, ali za sada ne znaju kako da ih reše.

- To je zaista fundamentalno pitanje koje čovečanstvo ima o tome na koji način funkcioniše Svemir. Znamo da standardni model, uprskos velikim uspesima, ne odgovara na sva pitanja u fizici, a neka od njih su ogromna pitanja. Znamo da postoje centralne zagonetke, kao što je postojanje tamne materije, ili ta da je Svemir stvoren od podjednake količine materije i antimaterije, ali da danas postoji samo materija. Ovo su velika fundamentalna pitanja u fizici na koja ne možemo da odgovorimo sa ovom teorijom, i ako se pokaže da moramo da revidiramo teoriju na značajan način, moglo bi to da bude činjenje prvih koraka ka uvidima u odgovore na ova veoma velika pitanja fizike.

Bonus video:

(Espreso/Independent)