Η πιθανή ανακάλυψη ενός νέου σωματιδίου πυροδοτεί νέες θεωρίες

Στις 15 Δεκεμβρίου, στα τελευταία αποτελέσματα από τον Large Hadron Collider στο CERN στην Ελβετία που ανακοινώθηκαν, περιείχαν την είδηση ότι στοιχεία δείχνουν μια ανακάλυψη που κανείς δεν είχε προβλέψει: ένα πιθανό νέο σωματίδιο αρκετές φορές βαρύτερο από το μποζόνιο Higgs.

Εάν επιβεβαιωθεί, ένα τέτοιο σωματίδιο θα μπορούσε να μετατρέψει τα τρέχοντα θεωρητικά μοντέλα. Μελέτες έχουν ήδη εμφανιστεί, περίπου 95 άρθρα στην ηλεκτρονική υπηρεσία arXiv, προτείνοντας πιθανές συνδέσεις με τη μυστηριώδη «σκοτεινή ύλη» στο σύμπαν, ή μια νέα "υπερσυμμετρία" όσον αφορά τα σωματίδια και τις δυνάμεις

Το ενδιαφέρον των θεωρητικών φυσικών από όλο τον κόσμο είναι τεράστιο για μια τέτοια πιθανή ανακάλυψη..

Η αντίδραση αυτή ήταν αναμενόμενη από τις δύο επιστημονικές ομάδες, τις Atlas και CMS, που πραγματοποιούν πειράματα στον LHC. Όπως είχε αναφέρει λίγο μετά την ανακοίνωση στο περιοδικό Nature o Τιζιάνο Καμπορέζι, υπεύθυνος Τύπου του πειράματος CMS, ο ίδιος περίμενε να υποβληθούν εκατοντάδες εργασίες μέσα στις δύο επόμενες εβδομάδες.

Στα άρθρα στο arXiv συμπεριλαμβάνεται μία εργασία του Τζιάν Φρανσέσκο Γκιουντίσε, θεωρητικού φυσικού από το CERN, ο οποίος μαζί με τους συνεργάτες του παραθέτει μία σειρά από επιχειρήματα, εξηγώντας γιατί οι μετρήσεις δεν παραπέμπουν σε κάποιο από τα σωματίδιο που προβλέπει η υπερσυμμετρία.

Γνωστή και ως SUSY, η υπερσυμμετρία αποτελεί μία από τις θεωρίες που έχουν προταθεί και δίνουν «απάντηση» σε ερωτήματα της φυσικής όπως το πρόβλημα της ιεραρχίας, δηλαδή το γεγονός ότι η βαρύτητα είναι πολύ ασθενέστερη από τις υπόλοιπες θεμελιώδεις δυνάμεις. Επίσης, θα μπορούσε να ανοίξει τον δρόμο ώστε να εξηγηθεί η φύση της σκοτεινής ενέργειας και της σκοτεινής ύλης, οι οποίες αποτελούν το 95% του σύμπαντος και παραμένουν άγνωστες.

Γι’ αυτό τον σκοπό, η συγκεκριμένη θεωρία υποθέτει πως για κάθε γνωστό σωματίδιο υπάρχει κι ένας υπερσυμμετρικός του «εταίρος». Ωστόσο, μέχρι σήμερα δεν έχει βρεθεί κάποιο από αυτά τα υπερσυμμετρικά σωματίδια και έτσι δεν έχει επιβεβαιωθεί πειραματικά αυτό το υποθετικό μοντέλο.

Σύμφωνα με τον Γκιουντίσε, οι πρόσφατες μετρήσεις από το LHC, και το σωματίδιο το οποίο ενδεχομένως «φέρνουν στο φως», δεν είναι εύκολο να ερμηνευθούν στα πλαίσια της υπερσυμμετρίας. «Δεν δίνουν την αίσθηση πως πίσω τους κρύβεται η SUSY|, σημειώνει χαρακτηριστικά.

Την ίδια στιγμή, ωστόσο, άλλα άρθρα επιχειρούν να δείξουν πως τα νέα δεδομένα είναι συμβατά με την υπερσυμμετρία και έτσι ότι, έπειτα από χρόνια πειραμάτων στον LHC και σε άλλους επιταχυντές, έχει έρθει η ώρα για την πειραματική της επαλήθευση.

Εναλλακτικές ερμηνείες που εμφανίζονται σε κάποιες από τις υπόλοιπες δημοσιεύσεις αναφέρονται σε μία βαρύτερη παραλλαγή του μποζονίου Χιγκς, του σωματιδίου που επιβεβαιώθηκε πειραματικά στον LHC το 2012 και το οποίο προσδίδει μάζα στην ύλη.

Επίσης, δεν λείπουν οι ερμηνείες που, πίσω από τις μετρήσεις, «βλέπουν» την ανακάλυψη ενός βαρυτόνιο (ή αλλιώς γκραβιτόνιου), ενός υποθετικού στοιχειώδους σωμάτιου το οποίο είναι φορέας της βαρυτικής αλληλεπίδρασης.

Όλες οι παραπάνω εικασίες είναι βέβαια εξαιρετικά πρώιμες, αφού πρώτα από όλα θα πρέπει να επιβεβαιωθεί πως οι ενδείξεις που προέκυψαν από τον LHC παραπέμπουν όντως σε κάποια νέα ανακάλυψη και δεν πρόκειται απλώς για κάποιο στατιστικό σφάλμα. 

Στους επόμενους έξι μήνες, μια νέα σειρά πειραμάτων στο CERN θα επιβεβαιώσει ή θα διαψεύσει το εύρημα. Οι επιστήμονες θα επαναλάβουν ξανά οι συγκρούσεις πολλές φορές. Καθώς η ποσότητα των δεδομένων από τον επιταχυντή, θα αυξάνεται τα αποτελέσματα μπορούν να συγκριθούν με μεγαλύτερη ακρίβεια με την προβλεπόμενη καμπύλη. Αυτό, τότε θα μπορούσε να σημάνει την ανακάλυψη ενός νέου σωματιδίου.
thecuriosityofcat
30/12/2015

0 σχόλια:

Δημοσίευση σχολίου