Kutatók egyre közelebb kerülnek egy új alapvető kölcsönhatás felfedezéséhez. A kísérletek során az úgynevezett müonok nem a jelenlegi fizikai modellek által meghatározott módon viselkedtek. Fizikusok ezért úgy gondolják, hogy egy új, ismeretlen erő hathat a müonokra, ami miatt szokatlan viselkedést mutatnak.
A világban tapasztalható minden erő négy alapvető kölcsönhatásra vezethető vissza: elektromágneses, erős, gyenge, valamint a gravitáció. A jelenlegi elméletek alapján a világegyetemben minden test és részecske interakcióját ezek a kölcsönhatások határozzák meg. A felfedezéseket az Egyesült Államokban található Fermilabben jegyezték le. A kutatást 2021-es eredményekre alapozták, amelyekben először merült fel egy ötödik alapvető kölcsönhatás lehetősége — írja a BBC.
Az első felfedezés óta a kutatók sikeresen felére csökkentették a bizonytalansági faktort. A kísérlet során, amit “g mínusz 2-nek” neveztek el, a kutatók szubatomi részecskéket, úgynevezett müonokat gyorsítottak fel egy 15 méter átmérőjű gyűrűben. Miután közel 1000-szer körbehaladtak közel fénysebességgel a gyűrűn, a kutatók megvizsgálják az eredményeket. Eddig arra a konklúzióra jutottak, hogy a müonok viselkedése a kutatás során nem magyarázható a standard modell segítségével.
Az ötödik kölcsönhatás
Bár a bizonyíték erős, a Fermilab kutatói egyelőre semmi konkrétumot nem tudnak mondani. Abban reménykedtek, hogy mára már biztos tudással tudnak majd nyilatkozni, de még mindig vannak bizonytalanságok. A standard modellben meghatározott “ingása” a müonoknak változott, mivel volt előrehaladás az elméleti fizikában is. Emiatt a kutatás most már a kísérleti fizika világában zajlik tovább.
A kutatók azt állítják, hogy a bizonytalanságokat ki fogják küszöbölni, és a szükséges adatokat meg fogják szerezni 2 éven belül. Eközben a Nagy Hadronütköztetőben egy rivális kutatócsoport is dolgozik a probléma megoldásán, hogy ők legyenek az elsők a kérdés megválaszolásában. Tudósok világszerte folyamatosan próbálják megtalálni a standard modell hibáit. A standard modell 50 évnyi kísérletezés után is megállja a helyét. Ebből kifolyólag bármilyen vele ütköző kísérleti eredmény forradalmasíthatja a fizikát. A Fermilab szerint a következő eredmények már a végső leszámoláshoz fognak tartozni. Ez lehet az új bizonyíték úgy részecskék és kölcsönhatások létezésére.
A müonok hasonlóak az elektronokhoz, csak 200-szor nehezebbek. A kísérlet során ezeket a müonokat “ingásba” hozták nagy erejű mágnesek segítségével. A müonok ingása gyorsabb volt mint az a standard modell szerint történnie kellene. A kutatók arra gyanakodnak egy ötödik, eddig ismeretlen erő állhat a szokatlan viselkedés hátterében. Ha beigazolódnak az új elméletek, akkor ez lenne Albert Einstein relativitás elmélete óta ez egyik legjelentősebb felfedezés. Az ötödik kölcsönhatás ugyanis nem része a standard modellnek, sem az eddig ismert részecskefizikának.
A tudósok már régóta küzdenek olyan problémákkal, amelyekre nem tudnak választ találni. Bár a standard modell megállja a helyét, rengeteg mindent nem tud megmagyarázni. Ilyen például az univerzum folyamatosan gyorsuló tágulása is. Az új elmélet potenciálisan választ adhat ezekre a kérdésekre is.
Ezeket a cikkeket is érdemes elolvasni:
