Резултати от два експеримента разклащат стандартния модел във физиката
Предварителните резултати от два опита допускат, че нещо може да се обърка с главния метод, по който физиците мислят, че Вселената работи. Перспективата, която се появява в региона на физиката на обикновените частици е по едно и също време объркана и вълнуваща.
Най-малките частици не правят напълно това, което се чака от тях, демонстрират два разнообразни и продължителни опита в Съединени американски щати и Европа. Объркващите резултати – в случай че се потвърди, че са верни – разкриват огромни проблеми с правилника, които физиците употребяват, с цел да опишат и схванат по какъв начин работи Вселената на субатомно равнище.
Теоретичният физик Матю Маккалън от CERN, Европейската организация за нуклеарни проучвания, споделя, че разплитането на мистериите може да „ ни води оттатък настоящето ни схващане за природата “.
Правилникът, наименуван „ общоприет модел “, е създаден преди към 50 години. Експерименти, провеждани в продължение на десетилетия, потвърждаваха още веднъж и още веднъж, че описанията на частиците и силите, които построяват и ръководят Вселената са правилни, най-малко до момента.
„ Новите частици, новата физика може да са към момента надалеч от нашите проучвания “, споделя физикът от щатския университет Уейн, Алексей Петров.
Фермилаб на Министерството на енергетиката на Съединените щати разгласи резултати от опит показващи, че магнитното поле към мимолетна субатомна парченце не е това, което съгласно общоприетия модел би трябвало да бъде. Резултати, оповестени предишния месец от Големия адронен колайдер на CERN, откриха неочакван дял частици в резултат на високоскоростни конфликти.
Петров, който не взе участие в нито един от опитите, в началото е песимистичен към резултатите от Големия адронен колайдер, когато за пръв път се появяват през 2014 година С най-новите, по-всеобхватни резултати той споделя, че в този момент е „ внимателно оптимистичен “.
Смисълът на опитите, изяснява теоретичният физик от университета „ Джон Хопкинс “ Дейвид Каплан, е да се откъснат частици и да се разбере дали има „ нещо забавно “ както с частиците, по този начин и с видимо празното пространство сред тях.
„ Тайните не живеят единствено във материята. Те живеят в нещо, което като че ли запълва цялото пространство и време. Това са квантови полета ”, споделя Каплан. „ Поставяме сила във вакуума и виждаме какво излиза. “
И двата набора от резултати включват странната, мимолетна парченце, наречена муон. Муонът е по-тежкият братовчед на електрона, който обикаля центъра на атома. Но муонът не е част от атома, той е неустойчив и нормално съществува единствено две микросекунди. След като беше открит в галактически лъчи през 1936 година, той толкоз обърка учените, че прочут физик попита „ Кой е поръчал това? “
Експериментът изпраща муони към магнетизирана пътека, която поддържа частиците да съществуват задоволително дълго, с цел да могат откривателите да ги прегледат по-отблизо. Предварителните резултати допускат, че магнитното „ въртене “ на муоните е с 0,1% по-малко от това, което предвижда общоприетият модел. Това може да не звучи като доста огромна разлика, само че за физиците на обикновените частици е голяма – повече от задоволителна, с цел да наруши настоящето схващане.
Изследователите се нуждаят от още една-две години, с цел да приключат с разбора на резултатите от всички обиколки към 14-метрова писта. Ако резултатите не се трансформират, това ще се смята за огромно изобретение, споделя Венанцони.
Отделно, в най-голямата атомна машина за разтрошаване на атоми в ЦЕРН, физиците разрушават протони като ги блъскат един против различен, с цел да видят какво ще се случи по-късно. Един от няколкото обособени опити мери какво се случва, когато се сблъскат частици, наречени дънни кварки.
Стандартният модел предвижда, че тези сривове на кварки би трябвало да доведат до еднакъв брой електрони и муони. Това е нещо като да хвърлите монета 1000 пъти и да получите почти еднакъв брой ези и тура, споделя шефът на опита на огромния адронен колайдър, Крис Паркс.
Но това не се случва. Изследователите са прегледали данните от няколко години и няколко хиляди конфликти и са разкрили 15% разлика със доста повече електрони, в сравнение с муони, споделя откривателят Шелдън Стоун от университета в Сиракуза.
Нито един от опитите към момента не се назовава публично изобретение, тъй като към момента има дребна възможност резултатите да са статистически неточности. Извършването на опитите повече пъти – планувано и в двата случая – може за година или две да доближи необикновено строгите статистически условия за физиката, с цел да бъде признато като изобретение, споделят откривателите.
Ако резултатите се запазят, те ще трансформират „ всяко друго направено пресмятане “ в света на физиката на частиците, споделя Каплан. Той изясни, че може да има някаква неоткрита парченце – или мощ, която да изясни и странните резултати.
Но това може и да са неточности. През 2011 година да вземем за пример, странна констатация, че парченце, наречена неутрино, наподобява пътува по-бързо от светлината, заплашва общоприетия модел, само че се оказва резултат от разхлабена електрическа връзка в опита.
„ Проверихме всичките си кабелни връзки и направихме каквото можем, с цел да проверим данните си “, споделя Стоун. „ Донякъде сме уверени, че са правилни, само че в никакъв случай не се знае. “
