NAUČNICI OTKRILI PETU SILU?! Novo otkriće može da promeni sve što znamo, kretanje miona PRKOSI ZAKONIMA FIZIKE!

Mioni se ne kreću onako kako to predviđa model fizike kakav poznajemo. Razlog tome mogu biti potpuno nepoznate subatomske čestice koje iskaču i izlaze iz kvantnog okvira

Ovo nije neka vrsta naučno-fantastične priče. Ovo je otkriće iz sasvim stvarnih eksperimentalnih rezultata i možda nam Univerzum govori da još uvek ne razumemo sve u vezi sa njim.

Ovi izuzetno zanimljivi i možda promenljivi rezultati dolaze od Fermilaba, visokoenergetske laboratorije za ubrzavanje čestica u Ilinoisu. Tamo se vrše puno različitih eksperimenata, a jedan se zove "Muon g-2", koji ispituje subatomsku česticu koja se naziva mion.

Mioni su slični elektronima, imaju negativan naboj i isti obrtaj (osnovno svojstvo čestica), iako su 200 puta masivniji. Koristeći sve što znamo o subatomskim česticama (nazvanim Standardni model), fizičari mogu mnogo predvideti o ponašanju miona.

Na primer, rotirajuća naelektrisana čestica ima magnetno svojstvo koje se naziva "momenat", što je mera jačine njenog magnetnog polja i njene orijentacije. Ako stavite mion u magnetno polje, on će doživeti drhtanje zvano precesija; ovo je fizički slično klimanju vrha igračke dok se vrti na stolu. Modeli izuzetno precizno predviđaju ovu precesiju. Fizičari ovome dodeljuju vrednost koja se naziva "g-faktor" i vrlo je blizu, ali nije tačno jednak 2.

Novo otkriće naučnika

Na makroskopskoj skali volimo da mislimo da je prostor gladak i neprekidan. Ali na kvantnoj skali, kvantna mehanika podrazumeva da prostor nije neprekidan i gladak, već umesto toga može doći u diskretnim jedinicama, poput oznaka na grafikonu. To znači da na toj skali prostor možda nije prazan, već umesto toga peni ikipi energija.

Ponekad će ova energija spontano stvoriti par subatomskih čestica (jer su masa i energija dve strane istog novčića). Ove čestice mogu da nastanu, ali ti isti zakoni kvantne stvarnosti zahtevaju da čestice odmah stupe u interakciju i ponovo postanu energija, vraćajući se u vakumsku energiju. Ovo se naziva kvantna pena.

Na mion koji se vrti u magnetnom polju deluje kvantna pena. Da nema pene, vrednost g-faktora bila bi vrlo blizu 2. Ali čestice koje iskaču i nestaju utiču na kolebanje miona. To se naziva anomalni magnetni momenat, odstupanje od uobičajene vrednosti.

Ove malene subatomske čestice prkose poznatim zakonima fizike sugerišući da možda postoji peta osnovna sila u igri. A ovo predstavlja izazov za standardni model fizike.

Mion je relativno nestabilna čestica i ima životni vek od samo 2,2 mikrosekunde pre nego što se raspadne u elektron i dve superlake čestice zvane neutrino.

 

 

Do sada je bilo poznato da u univerzumu postoje četiri osnovne sile:gravitacija, elektromagnetizam, slaba sila i jaka sila. Te sile određuju kako će svi predmeti, veliki i mali, međusobno komunicirati. Pored gravitacije, tri od ovih sila su objašnjene u okviru Standardnog modela fizike, teorije koja klasifikuje sve poznate elementarne čestice kako bi fizičari najbolje razumeli naš univerzum u najmanjim razmerama.

Dakle, kada su naučnici poslali mione oko 14-metarskog prstena i zatim primenili magnetno polje, čestice su trebale da vibriraju vrlo specifičnom brzinom kako diktira Standardni model fizike. Ali to se nije dogodilo.

Umesto toga, mioni su se kretali mnogo bržom brzinom, što se nije moglo objasniti onim što do sada znamo u fizici.

- Ovo je snažan dokaz da je mion osetljiv na nešto što ne možemo da objasnimo u teoriji - rekla je Rene Fatemi, menadžerka simulacija za eksperiment "Mion g-2".

Šta ovo znači za fiziku kakvu poznajemo?!

Standardni model fizike je barometar. Svaki dokaz da je Standard tačan ili ne, može fizičarima pomoći da shvate da li su na dobrom putu.

Standardni model fizike takođe nije potpun.Pored nepoznate sile koja utiče na mione, ne može objasniti tamnu materiju i tamnu energiju, za koje sada znamo da čine većinu našeg univerzuma.

 

 

Najnovije otkriće ima jednu od 40.000 šansi da bude slučaj, što je daleko od granice greške u proglašenju službenog otkrića. Rezultati predstavljeni 7. aprila samo su 6% od ukupnih podataka koje bi mionski eksperiment trebalo da prikupi u narednim godinama.

- Naravno da postoji mogućnost da je to nova fizika. Ali ne bih se kladila na to - rekla je Sabina Hosenfilder, fizičar sa Instituta za napredne studije u Frankfurtu.