Výsledky, na ktoré čakala celá vedecká komunita: Objavili vedci z Fermilab nové fyzikálne procesy?
Štandardná teória častíc nedokázala popísať zvláštne správanie miónov.
Vedci dlho očakávali výsledky z amerického laboratória Fermi National Accelerator Laboratory, ktoré je známe aj pod názvom Fermilab. Tie mali priniesť dôkazy, týkajúce sa úplne nových fyzikálnych zákonov, píše portál IFL Science.
Pokus totiž ukázal, že sa elementárne častice nesprávajú tak, ako tvrdí Štandardný model časticovej fyziky, najlepšia teória, akú v súčasnosti poznáme. Prvé výsledky priniesol experiment s názvom Muon g-2 a zároveň potvrdil pozorovania, ktoré boli vykonané v minulosti. Experiment zistil, že magnetický moment miónov bol iný, než predpovedali Štandardný model.
Čo to znamená? Je možné, že za správaním elementárnych častíc sa môžu ukrývať zatiaľ nepoznané sily. Štandardný model časticovej fyziky v minulosti priniesol množstvo presných meraní, no v prípade miónov ako by bola teória nesprávna. Vedci si netušili, čo za zvláštnym správaním mohlo stáť. Avšak hovoriť o „novej fyziky“ vedci nemôžu len tak. Je možné, že ani výsledky z experimentu Fermilab nemuseli byť úplne správne.
Výsledky ukázali prah neistoty 4.2 sigma, čo je blízko k zlatému štandardu istoty vedeckých dôkazov, ktorý je 5 sigma. Výsledky sú blízko, no stále existuje šanca 3 ku 100-tisíc, že môže ísť o chybné pozorovanie. Napriek tomu, že výsledky nie sú na 100% potvrdené, vedci majú v rukách najsilnejší dôkaz, ktorý hovorí o tom, že existujú fyzikálne procesy, ktoré nemáme preskúmané. Dobrou správou je, že vedci aspoň vedia, kde majú ďalej hľadať.
Experiment Muon g-2 skúmal magnetický dipólový moment miónu, častici podobnej elektrónu, no o 207-násobok masívnejšej. Vedci bližšie skúmali silu vnútorného magnetizmu častice. Štandardný model by nám mal s týmto experimentom pomôcť, no už predchádzajúce merania naznačili, že niečo nemusí byť správne. Namerané výsledky sa drasticky líšili od toho, čo vedcom povedal Štandardný model.
Neprehliadnite
Nová fyzika
V experimentoch ale existovala neistota, čo znamenalo, že výsledky mohli byť len štatistickým výkyvom, alebo sa v experimente objavil nejaký problém, vďaka ktorému nezískali správnu hodnotu. Posledné vysvetlenie bolo pre vedeckú komunitu najfascinujúcejšie: Výsledky boli nesprávne preto, lebo existujú sily, alebo častice, o ktorých naše teórie zatiaľ ani len netušia.
Aby vedci získali jasnú odpoveď, museli experiment presunúť o viac ako 5-tisíc km, naprieč Spojenými štátmi. Prvé výsledky boli oznámené v roku 2006 a vykonané boli v Brookhaven National Laboratory v New Yorku. Lenže na presnejšie výsledky bol potrebný väčší miónový urýchľovač, ktorý sa nachádzal vo Fermilab v Chicagu.
„Prvé výsledky poukazujú na nezhody medzi štandardným modelom, no viac sa dozvieme o pár rokov,“ tvrdí vedec z Fermilab, Chris Polly.
Experiment vo Fermilab začal v roku 2017 a trval približne 3 roky. Dokopy sa tímu podarilo analyzovať 8-miliárd miónov, čo bol 21-násobok predchádzajúceho výskumu a vďaka tomu bol nový experiment 10-tisíc krát presnejší. Momentálne vedci majú výsledky len z prvého testu, no výsledky z druhého a tretieho sa analyzujú a štvrtý test práve prebieha.
Komentáre