Nowa siła, nowa cząstka czy po prostu błąd obliczeń?

AFP donosi że naukowcy z Fermilab opublikują dziś wyniki badań wskazujące na istnienie piątej siły w naturze (poza elektromagnetyczną, oddziaływaniem słabym, silnym i grawitacją).

Pojawiają się pierwsze, nieśmiałe informacje – to co znaleźli to nowa cząstka rozpadająca się na kwarki U i D. Co jest niezwykle dziwne, bo wg. obecnego modelu standardowego wszystkie możliwe cząstki które mogą się rozpadać na U i D zostały już dawno odkryte. Oznaczałoby to że tym rozpadem kieruje nowa, nieznana jeszcze siła materii. Ponieważ zakres energii w jakich pojawia się ta cząstka jest bardzo wąski (przez co uniknęła ona wykrycia we wcześniejszych eksperymentach), to oznacza to że jest ona relatywnie trwała. Jeżeli te informacje się potwierdzą, to jest to największe odkrycie w fizyce cząstek elementarnych od czasu odkrycia kwarków i oddziaływania silnego! Nowa siła oznaczałaby że istnieje cała nowa gama cząstek które nie tylko że są mniej-lub-bardziej trwałe, ale także są prawie niewykrywalne istniejącymi metodami.

Cząstka ma masę około 144GeV, dane pokazują że w 99.7% to jest coś nowego a nie szum.

Ładne zdjęcie Tevatronu:

I aktualizacja:

Podsumowanie jest proste – możliwe są dwa powody dla których obserwowana jest niezgodność danych pomiarowych z modelem:

  • najprostsza możliwość jest taka, że naukowcy pominęli jakiś wytłumaczalny przez istniejącą teorię sposób rozpadu, który powoduje tą górkę w wynikach. Nie wydaje mi się to prawdopodobne, biorąc pod uwagę że nad tą pracą pracowało kilkadziesiąt osób przez prawie rok, ale takie rzeczy się zdarzały w przeszłości
  • a drugą możliwością jest to, że rzeczywiście odkryto coś nowego, co nie pasuje zupełnie do istniejącego modelu standardowego. 

Następnym krokiem jest powtórzenie tego eksperymentu przez jakieś inny akcelerator. Właściwie to wielkiego wyboru nie ma i trzeba poczekać na powtórzenie albo wykluczenie tego wyniku w CERN, co potrwa co najmniej rok, a może i dłużej.

I jeszcze artykuł w ScienceNews – wyjaśnieniem może być nowy, „lekki bozon Z'” (nie mylić z bozonem Z, Z’ to przewidywana druga generacja bozonów o dużej masie – powyżej 1TeV). Wydaje się on pasować do modelu standardowego, a jego ciekawą cechą byłaby „leptonofobia” (leptophobic). Poniższy diagram pokazuje w jaki sposób mógłby ten bozon manifestować pasując do wyników eksperymentu:

Artykuł informuje także, że inny eksperyment obecnie przeprowadzany w Tevatronie (tzw. DZero) jest w stanie potwierdzić (lub zaprzeczyć) istnieniu tej nowej cząstki. Wyniki będą znane niedługo…

Istnienie znacznie lżejszego niż to oryginalnie przewidywano bozonu Z’ wyjaśniłoby wiele z fenomenów „ciemnej materii”, a konkretnie wyjaśniłoby sygnały zaobserwowane przez CoGeNT i DAMA/LIBRA wskazujące na rozpraszanie „ciemnej materii” na jądrach atomowych „zwykłej” materii.

Marek Cyzio Opublikowane przez: