Το Fermilab μπορεί να έχει βρει νέα στοιχειώδες σωματίδιο

Κατά τη διεξαγωγή συγκρούσεων στον επιταχυντή Tevatron, φυσικοί από το εργαστήριο Fermilab ανακάλυψαν κάτι που θα μπορούσε κάλλιστα να είναι ένα νέο στοιχειώδες σωματίδιο. Είναι ενδιαφέρον ότι η ύπαρξη αυτού του σωματιδίου δεν είχε προβλεφθεί από το Καθιερωμένο Μοντέλο της Σωματιδιακής Φυσικής.

Η ανακάλυψη έγινε καθώς οι φυσικοί διενεργούσαν συγκρούσεις πρωτονίων-αντιπρωτονίων στον επιταχυντή Tevatron. Οι ανιχνευτές ακολούθως αναλύουν τα ‘συντρίμμια’ που παράγονται από αυτές τις...
συγκρούσεις, ψάχνοντας για τυχόν νέα σωματίδια.

Αυτή τη φορά, οι επιστήμονες μπόρεσαν να ανακαλύψουν μια σειρά από ενδιαφέροντα γεγονότα συγκεντρωμένα γύρω από ένα επίπεδο ενέργειας 145 GeV, υποδεικνύοντας έτσι την ύπαρξη ενός νέου σωματιδίου με την ίδια μάζα.

Αμέσως μετά υπολόγισαν ότι το πιθανό σωματίδιο δεν αποτελεί τμήμα του Καθιερωμένου Προτύπου, αλλά επίσης έχουν καταλάβει ότι δεν είναι το μποζόνιο Higgs, ο φορέας της δύναμης που πιστεύεται ότι δίνει ενέργεια ώστε να αποκτήσουν μάζα τα σωματίδια.

Οι φυσικοί ανέλυσαν ένα τεράστιο αριθμό δεδομένων που συλλέχθηκαν στο Tevatron για ένα διάστημα 8 ετών. Οι ερευνητές επικεντρώθηκαν σε δεδομένα που παράγουν τον φορέα της ασθενούς πυρηνικής δύναμης – το μποζόνιο W – και δύο πίδακες από κουάρκ.

Όσο δε περισσότερο μελετούσαν τα αποτελέσματα, τόσο υπήρχε μια σαφέστερη σύνδεση. Η ισχύς του σήματος που είδε η ομάδας ήταν 4,8 σίγμα (τυπική απόκλιση σ), που είναι εξαιρετικά κοντά στο χρυσό κανόνα των 5 σίγμα.

Πέρα από τα 5 σίγμα, οι ενδείξεις θεωρούνται αποδείξεις για την ύπαρξη αυτού του νέου σωματιδίου. Προς το παρόν, εξακολουθεί να υπάρχει 1 στο 1 εκατομμύριο πιθανότητα ότι το σωματίδιο είναι απλώς ένα στατιστικό σφάλμα κάποιου είδους.

Όμως τώρα κάποιες ομάδες φυσικών προσπαθούν να επιβεβαιώσουν ανεξάρτητα μεταξύ τους τα αποτελέσματα στο Fermilab.

Ορισμένοι επιστήμονες πιστεύουν ότι το σωματίδιο που βρέθηκε μπορεί να είναι το μποζόνιο Z’ (ή Z-prime), που είναι ένα υποθετικό μποζόνιο βαθμίδας μιας νέας επέκτασης του Καθιερωμένου Μοντέλου, παρόμοιου, αλλά και ταυτόχρονα διαφορετικό από το μποζονιο Z. Η ομάδα αναγνωρίζει, ωστόσο, ότι το Z-prime θα έπρεπε να είχε βρεθεί στο CERN.

Άλλες βέβαια ομάδες υποστηρίζουν ότι αυτά τα αποτελέσματα έχουν απόδειξη ότι η υπερσυμμετρία είναι πραγματικό. Η τελευταία υποστηρίζει ότι κάθε σωματίδιο έχει ένα εταίρο, με ελαφρώς διαφορετικές ιδιότητες. Ως εκ τούτου, τα δεδομένα θα μπορούσαν να αναφέρονται στο επίπεδο ενέργειας του s-quark ή s-electron. (ο υπερ-εταίρος του ηλεκτρονίου).

Μια άλλη ομάδα εκτιμά ακόμη ότι τα αποτελέσματα μπορεί να υποδεικνύουν την παρουσία ενός σωματιδίου που ονομάζεται technipion. Το τελευταίο υπάρχει στη θεωρία Technicolor, η οποία υποστηρίζει ότι υπάρχει μια επιπλέον δύναμη στο Σύμπαν, που είναι παρόμοια με την ισχυρή πυρηνική δύναμη.

Πηγή: SoftPedia

(από physics4u)