Успешно сте се регистровали!
Молимо вас, улогујте се путем линка који вам је послат на

Експеримент који мења физику: Да ли су научници на прагу открића пете силе /видео/

© AFP 2021 / Richard Juilliart Церн
Церн  - Sputnik Србија, 1920, 18.04.2021
Пратите нас
Физичари широм света узбуђени су због најновијих резултата експеримента спроведеног у Фермилабу, а они најоптимистичнији се надају како се ради о првом увиду у сасвим ново подручје теоријске физике — необјашњивој аномалији за каквом се трага већ деценијама.

Великан научне фантастике и биохемичар Исак Асимов једном приликом је приметио како најузбудљивија фраза у науци није „Еурека!“, већ: „Хммм... ово је необично“. Управо је то фраза којом су научници са ЦЕРН-а описали резултате мерења магнетског диполног момента миона пре више од пола века.

Ретко која фраза је мање инспиративна од „мерење магнетског диполног момента миона“. Ипак, резултати мерења у ЦЕРН-у нису се поклапали са вредностима које су предвиђале теорије.

Како преноси „Јутарњи лист“, славља ни панике ипак није било, јер се одступање могло објаснити и могућом грешком при мерењу, или чистом статистичком аномалијом.

Поузданост резултата била је далеко од „5 сигма“, односно пет стандардних девијација далеко од просека, стандарда у физици који значи да су шансе да је резултат статистичка случајност мање од 1 у 3,5 милиона.

Сељење експеримента

Испитивање су потом преузели амерички научници у „Националној лабораторији Брукхевен“. Њихов експеримент окончан је 2001, а аномалија коју су измерили достигла је ниво поузданости од 3,7 сигма — шанса да је резултат био случајан пала је на 1,4 одсто.

Експеримент је потом дословно пресељен у Фермилаб — цео магнетни прстен од 14 метара који се користио у мерењу пренесен је са Лонг Ајланда у лабораторију недалеко од Чикага где је сва опрема обновљена и унапређена, па је експеримент настављен 2015.

Најновији недавно објављени резултати Фермилаба, потврдили су постојање аномалије и подигли поузданост резултата на ниво од 4,2 сигма — вероватноћа да се ради о случајности сада је само 0,3 одсто.

Бројни физичари изузетно су узбуђени због овог резултата, јер озбиљно указује на постојање теоретске рупе у стандардном моделу који је до сада најпотпунија и најтачнија теорија о субатомским честицама и фундаменталним силама коју су физичари развили.

А било каква аномалија у стандардном моделу са собом носи наду решења пуно већег проблема у физици.

Оно што је за субатомске честице стандардни модел, то је за макроскопски свемир — планете, звезде и галаксије — Ајнштајнова општа теорија релативности. И једна и друга теорија најбоље су досад у описивању феномена којима се баве, њихова предвиђања темељно су потврђена експериментима, и према нашим сазнањима савршено описују свемир у којем се налазимо.

„Теорија свега“

Једини је проблем је, пак, у томе што су те две теорије у међусобној контрадикцији.

Наиме, стандардни модел не може да објасни гравитацију, а квантна физика стандардног модела „не слуша“ законитости теорије релативности. Физичари стога већ више од века трагају за „теоријом свега“, која би повезала квантну физику и гравитацију, али већ деценијама мање-више тапкају у месту.

Мион је честица из породице лептона, знатно масивнији „брат“ електрона, с којим дели већину својства, попут електричног набоја и спина. Попут електрона и других набијених честица, и мион се понаша попут магнета који се врти, а снага његовог магнетног поља и фреквенција ротације описују се такозваним „г фактором“.

Према стандардном моделу, г фактор миона морао би да буде нешто мало већи од 2, када се поброје све могуће интеракције с виртуалним честицама које предвиђа стандардни модел.

Експеримент на Фермилабу управо се зато зове „Мион г-2“, јер су научници мерили колико је тачно г фактор миона већи од 2. Резултат који су добили за г фактор миона — 2,00233184122 — за тачно 0,00116592061 већи је од оног којег предвиђа стандардни модел.

​Можда се не чини као много, али код свих других провера предвиђања стандардног модела до сада, теорија је увек прецизно погодила коначни резултат.

Британски научник Марк Ланкастер са Универзитета у Манчестеру, који је учествовао у истраживању на Фермилабу, сматра како је резултат који су добили изузетно значајан.

„Ово је врло узбудљиво јер потенцијално указује на будућност с новим законима физике, нове честице и нову силу коју до сада нисмо видели“, рекао је Ланкастер.

Ланкастер и многе његове колеге се надају да ће и нова аномалија довести до новог теоретског пробоја — открића неких дубљих, темељнијих закона физике који се скривају испод стандардног модела, или који ће барем проширити стандардни модел досад непознатим честицама.

Нова пета сила?

Највећа је нада физичара откриће нове, пете основне силе.

Све се интеракције међу честицама и предметима које смо до сада опажали могу да се опишу кроз четири силе — електромагнетну, гравитације, јаке и слабе нуклеарне силе. Међутим, различите силе на различите честице делују на различите начине. Једна од могућности чудног понашања миона јесте да он једини од познатих честица поседује својство на које, попут електромагнетизма на набој, делује нова сила.

Ипак, постоје и друга, мање узбудљива могућа објашњења, колико год мало вероватна била. И даље је могуће да је откривени сигнал само статистички шум — аномалија у мерењу која се по законима вероватноће кад-тад морала појавити у неком експерименту.

Постоји, наиме, могућност и да су теоретски прорачуни предвиђања стандардног модела погрешни или непотпуни, да су научници превидели неке могуће интеракције виртуалних честица које би могле да објасне нови сигнал. Иако објективно физичари имају разлога за весеље, потребно је ипак још мало причекати.

Тим са Фермилаба обрадио је податке с тек шест одсто мерења која су до сада спровели до сада, док остале податке тек треба да буду обрађене.

Они се надају да ће с већим бројем обрађених мерења сигнал бити све јачи.

Све вести
0
Прво нова обавештењаПрво стара обавештења
loader
Да бисте учествовали у дискусији
извршите ауторизацију или регистрацију
loader
Ћаскање
Заголовок открываемого материала