Οι επιστήμονες στο Fermilab βρίσκονται μια... ανάσα από την πέμπτη δύναμη της φύσης

Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι μια άγνωστη δύναμη θα μπορούσε να δρα στα μιόνια.

Θα χρειαστούν περισσότερα δεδομένα για να επιβεβαιωθούν αυτά τα αποτελέσματα, αλλά εάν επαληθευτούν, θα μπορούσε να σηματοδοτήσει την αρχή μιας επανάστασης στη φυσική.

Όλες οι δυνάμεις που βιώνουμε καθημερινά μπορούν να περιοριστούν σε τέσσερις μόνο κατηγορίες: βαρύτητα, ηλεκτρομαγνητισμός, ισχυρή δύναμη και ασθενής δύναμη. Αυτές οι τέσσερις θεμελιώδεις δυνάμεις διέπουν τον τρόπο με τον οποίο όλα τα αντικείμενα και τα σωματίδια στο Σύμπαν αλληλεπιδρούν μεταξύ τους.

Τα ευρήματα έγιναν σε μια εγκατάσταση επιταχυντή σωματιδίων των ΗΠΑ που ονομάζεται Fermilab. Βασίζονται σε αποτελέσματα που ανακοινώθηκαν το 2021 στα οποία η ομάδα Fermilab πρότεινε για πρώτη φορά τη δυνατότητα μιας πέμπτης δύναμης της φύσης.

Από τότε, η ερευνητική ομάδα έχει συγκεντρώσει περισσότερα δεδομένα και μείωσε την αβεβαιότητα των μετρήσεών της κατά δύο φορές, σύμφωνα με τον Δρ Brendan Casey, ανώτερο επιστήμονα στο Fermilab.

Οι ερευνητές πιστεύουν ότι θα έχουν τα δεδομένα που χρειάζονται και ότι η θεωρητική αβεβαιότητα θα έχει περιοριστεί σε δύο χρόνια αρκετά ώστε να πετύχουν τον στόχο τους.

Τούτου λεχθέντος, μια αντίπαλη ομάδα του Ευρωπαϊκού Μεγάλου Επιταχυντή Αδρονίων (LHC) ελπίζει να φτάσει εκεί πρώτη.

Ο Δρ Mitesh Patel από το Imperial College του Λονδίνου είναι μεταξύ των χιλιάδων φυσικών του LHC που προσπαθούν να βρουν ελαττώματα στο Καθιερωμένο Μοντέλο. Είπε στο BBC News ότι οι πρώτοι άνθρωποι που θα βρουν πειραματικά αποτελέσματα σε αντίθεση με το τυπικό μοντέλο θα ήταν μια από τις πιο σημαντικές ανακαλύψεις όλων των εποχών στη φυσική.

«Η μέτρηση της συμπεριφοράς που δεν συμφωνεί με τις προβλέψεις του Καθιερωμένου Μοντέλου είναι το ιερό δισκοπότηρο για τη σωματιδιακή φυσική. Θα πυροδοτούσε μια επανάσταση στην κατανόησή μας, επειδή το Καθιερωμένο Μοντέλο έχει αντέξει σε όλες τις πειραματικές δοκιμές για περισσότερα από 50 χρόνια.»

To Fermilab λέει ότι το επόμενο σύνολο αποτελεσμάτων της θα είναι «η απόλυτη αναμέτρηση» μεταξύ θεωρίας και πειράματος που μπορεί να αποκαλύψει νέα σωματίδια ή δυνάμεις.

Οι ερευνητές γνωρίζουν ότι υπάρχει αυτό που περιγράφουν ως «φυσική πέρα ​​από το Καθιερωμένο Μοντέλο» εκεί έξω, επειδή η τρέχουσα θεωρία δεν μπορεί να εξηγήσει πολλά πράγματα που παρατηρούν οι αστρονόμοι στο διάστημα.

Αυτά περιλαμβάνουν το γεγονός ότι οι γαλαξίες συνεχίζουν να επιταχύνονται μετά τη Μεγάλη Έκρηξη που δημιούργησε το Σύμπαν, αντί να επιβραδύνεται η διαστολή. Οι επιστήμονες λένε ότι η επιτάχυνση οδηγείται από μια άγνωστη δύναμη, που ονομάζεται «σκοτεινή ενέργεια».

Οι γαλαξίες περιστρέφονται επίσης πιο γρήγορα από ό,τι θα έπρεπε, σύμφωνα με την κατανόησή μας για το πόσο υλικό είναι μέσα τους. Οι ερευνητές πιστεύουν ότι οφείλεται σε αόρατα σωματίδια που ονομάζονται «σκοτεινή ύλη», τα οποία και πάλι δεν αποτελούν μέρος του Καθιερωμένου Μοντέλου.

Τα αποτελέσματα έχουν δημοσιευθεί στο Journal Physical Review Letters.