ცვლილებები ყველგან და ყოველთვის ხდება, როგორც ჩანს, იგივე ეხება ფიზიკასაც.

წლის დასაწყისში, ადრონული დიდი კოლაიდერის (LHC) მკვლევრებმა გამოაქვეყნეს ახალი და ამაღელვებელი მტკიცებულება, რომელიც მიანიშნებდა ფიზიკაში ახალ ძალაზე. ახლა, მრავალთვიანი განხილვის შემდეგ, CERN-ის ნაწილაკების ამაჩქარებელი ერთი ნაბიჯით მიუახლოვდა ამ ისტორიული აღმოჩენის დადასტურებას.

აღსანიშნავია, რომ ბოლო კვლევა გადახედვას საჭიროებს, მაგრამ ის ფიზიკის სტანდარტული მოდელის გადაფასებასთან ძალიან ახლოს არის.

ასევე: არსებობს თუ არა ბუნების მეხუთე ძალა — ინტერვიუ ავთო ხარჩილავასთან

სტანდარტული მოდელის არასრულყოფილება

სტანდარტული მოდელი უდავოდ ყველაზე წარმატებული სამეცნიერო თეორიაა, რაც კი ოდესმე შექმნილა, მაგრამ მაინც არასრულია. ის აღწერს ბუნების ოთხი ფუნდამენტური ძალებიდან სამს: ძლიერ, სუსტ და ელექტრომაგნიტურ ძალას. გრავიტაცია სცილდება სტანდარტული მოდელის საზღვრებს. ეს უკანასკნელი არ იძლევა ახსნას ბნელი მატერიის შესახებ, რომელიც, როგორც ვიცით, დომინირებს კოსმოსზე. სტანდარტულ მოდელს ასევე არაფერი აქვს სათქმელი დიდ აფეთქებაზე და უსასრულოდ მკვრივ წერტილზე — სინგულარობაზე, რომელმაც წარმოშვა სამყარო.

ფიზიკოსთა უმრავლესობა მიიჩნევს, რომ წინ ახალი ძალების აღმოჩენა გველის. სწორედ ამის იმედს იძლევა ფუნდამენტური ნაწილაკების მიმდინარე გამოკვლევა, რომელსაც "ლამაზი" კვარკები ეწოდება. ეს კვლევა განსაკუთრებით მიმზიდველია და მან შეიძლება გვითხრას თუ რა იმალება სტანდარტული მოდელის მიღმა. ეს კონკრეტული "ლამაზი" კვარკები, რომლებსაც ხშირად "ქვედა კვარკებსაც" უწოდებენ, ფუნდამენტური ნაწილაკებია. კვარკები იყოფა ექვს ტიპად: ზედა, ქვედა, მომხიბვლელი, უცნაური, ლამაზი/ქვედა და ჭეშმარიტი/ზედა. (ჭეშმარიტის — true და ლამაზის — beauty-ის ნაცვლად იყენებენ სიტყვებს "ყველაზე მაღალი" — top და "ყველაზე დაბალი" — bottom).

პირველი ორი (ზედა და ქვედა) კვარკები ქმნიან ნეიტრონებს და პროტონებს, რომლებიც თავის მხრივ ატომური ბირთვის სამშენებლო ბლოკები არიან. მეორეს მხრივ, ლამაზი კვარკები არასტაბილურია და "ცოცხლობენ" საშუალოდ დაახლოებით 1,5 ტრილიონი მეათედის წამის განმავლობაში, სანამ არ დაიშლებიან სხვადასხვა ნაწილაკებად.

მიუონების დაშლა

ის, თუ როგორ იშლება ლამაზი კვარკები, ძლიერ გავლენას მოახდენს სხვა ძალების ან ნაწილაკების არსებობაზე, რომლებიც ჯერ კიდევ აღმოსაჩენი გვაქვს. როდესაც "ლამაზი" კვარკები იშლება, ისინი ელექტრონების მსგავსად მსუბუქ ნაწილაკებად იქცევიან, სუსტი ძალის მეშვეობით. და ერთ-ერთი გზა, რაც ბუნების ახალმა ძალამ შეიძლება დაგვანახოს, არის სიხშირის დახვეწილი ცვლილება, როდესაც ლამაზი კვარკები იშლება სხვადასხვა სახის ნაწილაკებად.

ადრინდელ კვლევაში, რომელიც მარტში გამოქვეყნდა სწორედ ამ ფენომენზე იყო საუბარი — "ლამაზი" b კვარკები იშლებოდნენ ელექტრონებად, გარდა ამისა, ფიგურირებდნენ მიუონებიც. ეს მოულოდნელი იყო, რადგან კლასიკური სტანდარტული მოდელის თანახმად, მიუონები თითქმის იდენტურია ელექტრონისა, გარდა იმისა, რომ დაახლოებით 200-ჯერ უფრო მძიმეა. ეს ნიშნავს, რომ როდესაც "ლამაზი" b კვარკი იშლება ქვედა ენერგიის ნაწილაკებად, ეს უნდა გაკეთდეს ელექტრონებში ან მიუონებში მსგავსი სიხშირეებით. თუმცა, შედეგებმა აჩვენა, რომ მიუონში დაშლა დაახლოებით 85%-ით უფრო ხშირად მოხდა, ვიდრე ელექტრონებში.

ახალი კვლევა ამ ყველაფერს კვლავ ადასტურებს და ერთი ნაბიჯით გვაახლოებს ბუნების ახალი ძალის აღმოჩენასთან. საბოლოოდ ეს ყველაფერი ორ რამეზე მიანიშნებს — ან არსებობს კიდევ ერთი აღმოუჩენელი ნაწილაკი (ან ნაწილაკები), რომელიც გარემოსთან სუსტად, ძლიერად ან ელექტრომაგნიტურად ურთიერთქმედებს, ან საერთოდ ახალი სუბატომური ძალა არსებობს ბუნებაში, რომლის შესახებაც აქამდე არაფერი ვიცოდით.

თუ სტატიაში განხილული თემა და მეცნიერების სფერო შენთვის საინტერესოა, შემოგვიერთდი ჯგუფში, სადაც ვლაპარაკობთ მეცნიერებასა და ტექნოლოგიებზე.