Hlavní obsah
Urychlovač ve Fermiho laboratoři Foto: Profimedia.cz

Fyzika je na prahu objevu nové síly prostupující náš vesmír

Ve Fermiho laboratoři v Batavii v americkém státě Illionis provedli expermient, jenž může zásadně změnit náš pohled na fungování vesmíru. Zpochybňuje totiž standardní model fyziky elementárních částic. Měření ukázala, že na subatomární částice zvané miony zřejmě působí zcela neznámá síla. Vedle gravitace, elektromagentismu a silné a slabé interakce v atomovém jádru by šlo o pátou, dosud neznámou sílu.

Urychlovač ve Fermiho laboratoři Foto: Profimedia.cz
Fyzika je na prahu objevu nové síly prostupující náš vesmír

Experiment zahájený v únoru 2018 se zaměřil na měření tzv. magnetického momentu mionu ve velkém prstencovém magnetu o průměru 14 metrů. Podle standardního modelu fyziky elementárních částic modelu by měly miony v magnetickém poli kmitat s určitou periodou. Kmity ovlivňuje takzvaný g faktor, který má kvantové teorii má hodnotu 2. Už starší měření ale ukázala, že ve skutečnosti je hodnota 2,00232. Vědci se zaměřili právě na tuto odchylku, proto výzkum označují jako g minus 2.

Miony
Byly objeveny v roce 1936. Spolu s elektrony a neutriny i tauony patří mezi elementární částice. Jsou 207krát těžší než elektrony, mají záporný elektrický náboj a spin 1/2. Jsou nestabilní a rozpadají se za 2,2 miliontiny sekundy na elektron, elektronové antineutrino a mionové neutrino.

Měření ve Fermiho laboratoři ukázalo, že miony v silném magnetickém poli kmitají rychleji, než se očekávalo. To by mohlo být nejlépe vysvětleno zcela novou silou. U té ale není jasné, co dalšího by ještě mohla způsobovat kromě působení na miony.

Brána k novým fyzikálním zákonům

„Zjistili jsme, že interakce mezi miony není v souladu se standardním modelem,“ řekl Mark Lancaster, který se podílí na výzkumu a vede jeho britskou část. „Je to velmi vzrušující, protože to případně vede k novým fyzikálním zákonům, k novým částicím a novým silám, jež dosud nebyly spatřeny,“ dodal.

Spekuluje se, že by tato pátá síla mohla být spojena s dosud neobjevenou subatomární částicí, mohlo by jít buď hypotetický leptokvark nebo o hypotetický boson Z´.


Celou svou kariéru jsem hledal síly a částice, které dosud neznáme, a tohle je ono.

Objev je třeba prokázat

Zjištění z Chicaga však zatím nelze prohlásit za vědecký objev. Stále totiž existuje šance jedna ku 40 tisícům, že se jedná o statistickou chybu. Aby mohlo být pozorování prohlášeno objevem, musí být pravděpodobnost varianty, že se jedná jen o náhodu, rovná nejméně jedné ku 3,5 milionu.

Podobné výsledky ale už naznačily i pokusy ve velkém hadronovém urychlovači, což je 27 kilometrů dlouhý prstencový tunel pod horami na francouzsko-švýcarských hranicích.

Pokud by se zjištění ohledně mionů ukázalo jako důvěryhodné, mohlo by vědce navést k vyřešení některých velkých fyzikálních záhad posledních desetiletí, například k objasnění existence takzvané temné hmoty a temné energie. Ta podle některých teorií způsobuje, že se rozpínání vesmíru stále zrychluje namísto toho, aby se postupně zpomalovalo.

Profesor se nevyspí, už vymýšlí jména

Profesor Ben Allanach z Cambridgské univerzity, který se této problematice věnuje, i když do posledních výzkumů není zapojen, uvedl pro BBC: „Můj šestý smysl mi říká, že to bude reálné. Celou svou kariéru jsem hledal síly a částice, které dosud neznáme, a tohle je ono. Tohle je ta chvíle, na kterou jsem čekal, a moc se teď nevyspím, protože jsem příliš rozrušený.”

Možné nové síle už sám ve svých teoretických modelech dal několik názvů, od poetického „síla vůně” (protože elementární částice kvarky se dělí do šesti tzv. vůní) přes „hypersílu třetí rodiny” (protože jako rodina nebo generace se označuje oddíl elementárních částic, který obsahuje po jedné částici každého typu z hlediska elektrického náboje, ale jejich interakce jsou identické) až po prozaické „B minus L2”.

Své nadšení netají ani teoretický fyzik Matthew McCullough z Evropské organizace pro jaderný výzkum (CERN). „Odkryli jsme tajemství, jež nás může zavést až za naše současné chápání přírody,“ řekl agentuře AP.

yknivoNumanzeSaNyknalC
Sdílejte článek

Reklama

Výběr článků