Jei manėte, kad bet kokie kvantiniai atradimai turės palaukti, kol 2009 m. Vėl įsijungs didysis hadronų susidūrėjas (LHC), klystate. Atrodo, kad „Tevatron“ dalelių greitintuvas Fermilab mieste Batavia, Ilinojus, atrado ...
…kažkas.
„Tevatron“ mokslininkai nelinkę vertinti naujų Fermilabo (CDF) susidūrimo detektoriaus rezultatų kaip „naują atradimą“, nes jie paprasčiausiai nežinau ką rodo jų rezultatai. Protonų ir anti-protonų susidūrimų metu CDF stebėjo apatinių kvarkų ir apatinių antikvarkų skilimą į muonus. Tačiau CDF mokslininkai atrado kažką keisto. Per daug susidūrimų metu susidarė muonai, o muonai buvo pasirodo esantis už sijos vamzdžio…
„Tevatron“ buvo atidarytas 1983 m. Ir šiuo metu yra galingiausias dalelių greitintuvas pasaulyje. Tai yra vienintelis susidūriklis, galintis pagreitinti protonus ir anti-protonus iki 1 TeV energijos, tačiau jį viršys LHC, kai jis pagaliau pradės veikti kažkur kitų metų pradžioje. Kai LHC prisijungs, subatominė liepsna bus perduota Europos greitintuvui, o „Tevatron“ bus parengta 2010 m. Nutraukti eksploatavimą. Bet kol šis galingas įrenginys nebus uždarytas, jis dar kurį laiką tęs tyrimą.
Naujausiuose protonų susidūrimo eksperimentuose CDF naudojantys mokslininkai pradėjo pamatyti tai, ko negalėjo paaiškinti turėdami dabartinį šiuolaikinės fizikos supratimą.
Dalelių susidūrimai įvyksta 1,5 cm pločio „pluošto vamzdžio“ viduje, kuris susiduria su reliatyvistinėmis dalelių sijomis ir nukreipia jas į tašką, kad įvyktų susidūrimas. Po susidūrimo susidariusias daleles aptinka aplinkiniai elektronikos sluoksniai. Tačiau CDF komanda aptiko per daug muonų, susidarančių po susidūrimo. Be to, muonai buvo kuriami nepaaiškinamai lauke sijos vamzdis, kurio vidiniuose CDF detektorių sluoksniuose neaptikta pėdsakų.
CDF atstovas Jacobo Konigsbergas nori pabrėžti, kad norint paaiškinti, reikia atlikti daugiau tyrimų. „Neatmetame, kad tai yra pasaulietiškas paaiškinimas, ir aš noriu tai aiškiai pasakyti," jis pasakė.
Tačiau teoretikai nėra tokie rezervuoti ir labai džiaugiasi, ką tai gali reikšti standartiniam subatominių dalelių modeliui. Jei paaiškėja, kad šie pertekliniai muonai yra teisingi, „nežinomos“ dalelės gyvavimo ciklas yra 20 pikosekundžių ir ji gali pervažiuoti 1 cm pro sijos vamzdžio šoną, o paskui suskaidyti į muonus.
Kitas „Fermilab“ mokslininkas Danas Hooperis pabrėžia, kad jei tai tikrai yra anksčiau nežinoma dalelė, tai būtų didžiulis atradimas. „Centimetras yra ilgas kelias daugumos rūšių daleles, kad jos galėtų suskaidyti, - sako. „Dar per anksti apie tai daug pasakyti. Nepaisant to, jei paaiškės, kad egzistuoja nauja „ilgaamžė“ dalelė, tai būtų labai didelis dalykas.”
Neal Weiner iš Niujorko universiteto sutinka su Hooperiu. „Jei tai teisinga, tai tiesiog nepaprastai įdomu," jis sako. „Tai būtų fizikos požymis, gal net įdomesnis, nei mes spėjome iš anksto.”
Dalelių greitintuvai turi ilgą istoriją, gavę netikėtų rezultatų, galbūt tai gali būti dalelės, kuri anksčiau buvo nepastebėta, rodiklis arba, kas įdomiau, neprognozuojamas. Natūralu, kad mokslininkai greitai postuluoja, kad už viso to gali būti tamsiosios medžiagos.
Weineris su kolega Nima Arkani-Hamed suformulavo modelį, kuris numato tamsiosios medžiagos dalelių egzistavimą Visatoje. Jų teorijoje tamsiosios medžiagos dalelės sąveikauja per jėgas nešančias daleles, kurių masė yra maždaug 1 GeV. Apskaičiuota, kad CDF muonus, pagamintus už pluošto vamzdžio, gamina „nežinoma“ skilianti pradinė dalelė, kurios masė yra maždaug 1 GeV.
Palyginimas yra ryškus, tačiau Weineris greitai pabrėžia, kad reikia daugiau darbo, kad CDF rezultatus būtų galima susieti su tamsiąja medžiaga. „Mes bandome tai išsiaiškinti," jis pasakė. „Bet mane sužavėtų CDF duomenys, nepaisant to.”
Turbūt nereikia laukti LHC. Kai visiškai atnaujinamas CERN greitintuvas, net kai jis bus suremontuotas, gali būti atidengta nauja fizika ...
Šaltinis: Naujasis mokslininkas
