Naučnici na pragu otkrića koje bi moglo promijeniti svijet kakav poznajemo

Dvije grupe fizičara koje rade na Velikom hadronskom sudaraču u CERN-u objavile su rezultate koji ne mogu biti objašnjeni postojećom teorijom fundamentalne fizike.

Veliko uzbuđenje među fizičarima

Kako piše New Scientist, u pola sedam navečer 20. januara 2021., usred tmine dugog zimskog lockdowna, mali tim naučnika uključio je Zoom kako bi podijelio trenutak za koji su znali da bi mogao zauvijek promijeniti fiziku.

“Doslovno sam se tresao”, rekao je Mitesh Patel s Imperial Collegea u Londonu.

On i njegov tim upravo su se spremali objaviti dugo očekivano mjerenje iz eksperimenta Velikog hadronskog sudarača beauty (LHCb) u CERN-ovom laboratoriju za fiziku čestica pored Ženeve u Švicarskoj koje bi konačno moglo srušiti standardni model, trenutno naše najbolje tumačenje temeljne prirode svijeta.

Nepoznata, nova sila prirode?

Mjerenje se odnosi na subatomske čestice poznate kao kvarkovi ljepote. Tokom posljednjih nekoliko godina, njihovo je ponašanje dalo naslutiti postojanje neke sile izvan našeg uobičajenog razumijevanja fizike. U novim eksperimentima nakon toga nagovještaji istog neobičnog ponašanja samo se nastavljaju učvršćivati pa uzbuđenje među naučnicima raste.

Ako se ti kvarkovi zaista ponašaju onako kako se čini, to bi moralo značiti da postoji još neka nepoznata sila prirode, što bi moglo ukazivati na novu ujedinjenu teoriju čestica i sila koja je svojevrstan sveti gral fizike.

Standardni model opisuje sve poznate čestice od kojih je sastavljena vidljiva materija u svemiru kao i sile kroz koje one djeluju. On je potvrđen u brojnim eksperimentima do danas, međutim fizičari znaju da mora biti nepotpun. Naime, on ne uključuje silu gravitacije, a također ne može objasniti kako je materija nastala tokom Velikog praska, odnosno zašto je prevladala materija nad antimaterijom.

Osim toga, on ne sadrži česticu koja bi mogla objasniti tajanstvenu tamnu tvar koja gravitacijom drži na okupu galaksije da se ne razlete tokom rotacije – vidljive tvari jednostavno nema dovoljno za to.

Astronomska mjerenja kažu da bi masa te tamne tvari u svemiru morala biti čak pet puta veća od ukupne mase vidljive materije.

Fizika izvan standardnog modela

Zbog ovih nedostataka standardnog modela fizičari već dugo traže naznake fizike izvan standardnog modela koja bi mogla pomoći u rješavanju nekih od ovih misterija. Jedan od najboljih načina za traženje novih čestica i sila je proučavanje kvarkova ljepote. To su egzotični rođaci kvarkova gore i dolje koji sačinjavaju jezgre svih atoma.

Kvarkovi ljepote ne postoje u velikom broju u stvarnom svijetu jer su nevjerovatno kratkog vijeka – preživljavaju u prosjeku samo trilioniti dio sekunde prije nego što se transformiraju ili raspadnu u druge čestice.

Međutim, CERN-ov divovski akcelerator čestica LHC svake godine proizvodi na milijarde kvarkova ljepote koje bilježi detektor nazvan LHCb, ali i neki drugi detektori.

Ostatak teksta možete pročitati OVDJE.