Τετάρτη, 16 Ιουνίου 2010

Τα πέντε «σωματίδια του Θεού»

Ακόμα πιο πολύπλοκη γίνεται η εικόνα με το περίφημο «σωματίδιο του Θεού», το λεγόμενο και «μποζόνιο του Χιγκς», το οποίο ελπίζεται να βρεθεί στα πειράματα του επιταχυντή του CERN, καθώς τώρα νέα πειράματα στον «ανταγωνιστικό» επιταχυντή Tevatron των ΗΠΑ δείχνουν ότι δεν αποκλείεται τελικά να υπάρχουν πέντε τέτοια «σωματίδια του Θεού»!

Τα νέα δεδομένα, σύμφωνα με το BBC, ίσως δείχνουν το δρόμο για νέους νόμους στην φυσική, πέρα από την αποδεκτή σήμερα θεωρία του «Καθιερωμένου Μοντέλου», που επικράτησε στη δεκαετία του ΄70, όσον αφορά τα υποατομικά σωματίδια της ύλης και τις μεταξύ τους σχέσεις.

Το «μποζόνιο του Χιγκς», το οποίο πήρε το όνομα του βρετανού φυσικού που πρώτος το πρότεινε πριν από δεκαετίες, εξηγεί γιατί τα άλλα σωματίδια έχουν μάζα και άρα γιατί ο κόσμος μας αποτελείται από ύλη και όχι από αντιύλη. Όμως, παρά τις έντονες προσπάθειες των επιστημόνων, ακόμα δεν έχει επιβεβαιωθεί η –προς το παρόν θεωρητική- ύπαρξή του.

Τώρα, έρχονται νέα δεδομένα από το πείραμα Dzero, που πραγματοποιείται στον επιταχυντή Tevatron του Fermilab στο Σικάγο, τα οποία δείχνουν ότι πιθανώς υπάρχουν πολλαπλές παραλλαγές του συγκεκριμένου μποζονίου. Οι αμερικανοί επιστήμονες παρατήρησαν συγκρούσεις πρωτονίων και αντιπρωτονίων στον επιταχυντή τους, οι οποίες παρήγαγαν ζεύγη σωματιδίων ύλης με ελαφρώς μεγαλύτερη συχνότητα σε σχέση με τα σωματίδια αντιύλης.

Συγκεκριμένα, τα πειράματα έδειξαν ότι υπήρχε μια διαφορά της τάξης του 1% στην παραγωγή ζευγών μυονίων (ύλης) έναντι των ζευγών αντιμυονίων (αντιύλη). Με άλλα λόγια, διαπιστώθηκε για πρώτη φορά μια τόσο μεγάλη «ασυμμετρία» μεταξύ ύλης και αντιύλης, πολύ μεγαλύτερη από αυτήν που μπορεί να δικαιολογηθεί από το «Καθιερωμένο Μοντέλο». Η ανισορροπία μεταξύ ύλης-αντιύλης- (γνωστή και ως «ασυμμετρία») εξηγεί γιατί μολονότι η ύλη και η αντιύλη δημιουργήθηκαν σε ίσες ποσότητες στο αρχικό «Μπιγκ Μπανγκ», τελικά δεν αλληλοεξουδετερώθηκαν, αλλά η ύλη κυριάρχησε –και σήμερα υπάρχουμε!

Σύμφωνα με τους φυσικούς Μπογκντάν Ντομπρέσκου, Άνταμ Μάρτιν και Πάτρικ Φοξ του Fermilab, οι οποίοι πιστεύουν στην ανάγκη μιας «νέας φυσικής» πέρα από το «Καθιερωμένο Μοντέλο», αυτή η μεγάλη ασυμμετρία μπορεί να δικαιολογηθεί αν υποτεθεί η ύπαρξη όχι μόνο ενός αλλά πέντε μποζονίων του Χιγκς, με παρόμοιες μάζες το καθένα, αλλά με διαφορετικό ηλεκτρικό φορτίο (τρία με ουδέτερο, ένα με θετικό κι ένα με αρνητικό). Η σχετική μελέτη τους δημοσιεύτηκε στο περιοδικό “Symmetry” (Συμμετρία) και στο arXiv.org.

Σύμφωνα με τους υπέρμαχους του «Καθιερωμένου Μοντέλου», αρκεί η εύρεση του μποζονίου του Χιγκς για να «κλείσει ο κύκλος» και να επιβεβαιωθεί η πληρότητα αυτού του μοντέλου. Όμως άλλοι φυσικοί θεωρούν πια το «Καθιερωμένο Μοντέλο» ως ανεπαρκές, απλώς ως ένα ενδιάμεσο στάδιο για μια πιο πλήρη θεωρία. Όπως επισημαίνουν, το μοντέλο αυτό δεν μπορεί να ερμηνεύσει μια από τις τέσσερις θεμελιώδεις δυνάμεις της φύσης, τη βαρύτητα, ενώ περιγράφει μόνο την κοινή ύλη και όχι τη «σκοτεινή» ύλη που αποτελεί το 25% περίπου του σύμπαντος.

Η θεωρία της «υπερσυμμετρίας», που αποτελεί προέκταση του «Καθιερωμένου Μοντέλου», υποστηρίζει ότι κάθε υποατομικό σωματίδιο έχει ένα «σκιώδες» αντίγραφό του με μεγαλύτερη μάζα. Όμως δεν έχει ακόμα υπάρξει κάποια πειραματική απόδειξη για αυτά τα «συνεταιρικά» σωματίδια. Τόσο το μποζόνιο του Χιγκς όσο και η υπερσυμμετρία μπορεί να δικαιωθούν πειραματικά από τον επιταχυντή του CERN, αλλά αυτό μένει να το δούμε.

http://www.enet.gr/?i=news.el.episthmh-texnologia&id=173192