Náš vesmír ovládajú štyri základné sily. Aspoň o tom si fyzici dlho mysleli.
Teraz však nový výskum naznačuje, že existuje piata sila, objav, ktorý by mohol pozdvihnúť väčšinu modernej fyziky.
23. októbra vedci z Inštitútu jadrového výskumu v Maďarsku uverejnili novú štúdiu do databázy arXiv, ktorá ponúka ďalšie dôkazy o úplne novej častici, ktorá bola prvýkrát navrhnutá pred tromi rokmi. Táto častica, nazývaná X17, môže pomôcť vedcom vyriešiť jednu z najväčších tajomstiev astronómie: čo je temná hmota.
Existencia častice by tiež vyžadovala prepísanie štandardného modelu fyziky častíc, teórie, ktorá opisuje základné sily a klasifikuje subatomárne častice.
Ale to je len vtedy, ak existenciu častice možno overiť. Nový dokument ešte nebol recenzovaný. A väčšina fyzikov je skeptická - čiastočne preto, lebo žiadny vedci doteraz nedokázali nezávisle potvrdiť predchádzajúce zistenia z toho istého výskumného tímu Richard Milner, fyzik z Massachusetts Institute of Technology, ktorý sa nezúčastnil výskumu, povedal Live Science.
V roku 2016 rovnaká skupina vedcov uviedla prvý dôkaz o časticiach pri pokusoch s rádioaktívnymi atómami berýlia. Fyzici merali svetlo a častice uvoľňované berýliom, keď sa rozpadal. Všimli si, že emitované páry elektrónov a ich antihmotní partneri, pozitróny, majú tendenciu ísť v určitom uhle rýchlosťou, čo je správanie, ktoré sa nedá vysvetliť existujúcou fyzikou.
Fyzici dospeli k záveru, že musí existovať nejaká neznáma stredná častica, do ktorej sa berylium rozkladá skôr, ako táto častica potom emituje pár elektrónu a pozitrónu. Počítalo sa, že táto neznáma "častica X" má hmotnosť takmer 17 megaelektronvoltov, teda jej názov, X17. (Pre porovnanie, to znamená, že X17 je asi 34-krát väčší ako elektrón.)
Nová štúdia pridala ďalšie pozorovania navrhovanej častice, pozorované v rozklade atómov hélia. Podobné experimentálne usporiadanie opäť preukázalo prítomnosť medziproduktu s účinne rovnakou hmotnosťou. Zistenia ukazujú, že táto navrhovaná častica X17 nie je fermión - typ častice, ktorá tvorí bežnú hmotu - ale skôr bozón, častica, ktorá nesie energiu a niekedy sily. To znamená, že X17 môže prenášať predtým neznámu piatu silu, ktorú podľa fyzikov môžu pomôcť vysvetliť temnú hmotu. Táto záhadná látka tvorí 85% hmoty vo vesmíre; je to zistiteľné gravitáciou, ale neinteraguje so svetlom.
Väčšina fyzikov však čaká na nezávislé merania, kým akceptuje zistenia.
"Som skeptický. Myslím si, že ako experimentista je to moje prirodzené postavenie, keď vidím niečo také, ale myslím, že je potrebné ho preskúmať," uviedol Milner, pre agentúru Live Science.
Časť skepticizmu vzniká preto, že Európska organizácia pre jadrový výskum (CERN) sa pokúsila loviť časticu X17 a nenašla o nej žiadne dôkazy. Vo svetle nových dôkazov bude ďalšie častice pravdepodobne hľadať časticu, uviedol Milner pre Live Science.
Ak sa potvrdí, objav môže tiež otvoriť úplne nový spôsob fyziky častíc, uviedol Milner pre Live Science. V uplynulom polstoročí fyzici urobili obrovský pokrok pri definovaní štandardného modelu zameraním sa na vysokoenergetickú oblasť, ktorá si vyžaduje obrovské medzinárodné spolupráce a drahé urýchľovače, aby mohli častice rozbiť pri rýchlostiach mysle. Nová práca, vykonaná za oveľa nižších energií a nákladov, by bola úplne novým smerom pre fyzikov, aby hľadali nové častice.
„Štandardný fyzikálny model je veľmi dobre definovaný,“ povedal Milner pre Live Science. "Takže ak niekto nájde novú interakciu, ktorá je mimo neho, je to nesmierne dôležité."
