Model Standardowy do naprawy? Jedna z cząstek jest znacznie cięższa niż zakładano
I znowu mamy do czynienia z tym najprzyjemniejszym elementem procesu naukowego poznawania otaczającego nas świata. Opublikowany w czwartek artykuł naukowy może zrewolucjonizować naszą wiedzę o tym, z czego tak naprawdę składa się wszechświat.
Aby dojść do rewolucyjnych wniosków, prawie pół tysiąca badaczy musiało poświęcić ponad dziesięć lat swojej pracy. Tym razem chodziło o wykonanie jak najbardziej precyzyjnego pomiaru cząstki elementarnej zwanej bozonem W odpowiedzialnej za tak zwane oddziaływania słabe.
Bozon W jest za ciężki
W toku badań okazało się, że wiele założeń, które naukowcy mieli o bozonie W jest nieprawidłowych. Najbardziej zdumiewający jest fakt, że cząstka jest znacznie większa i cięższa niż zakładano. To może się okazać poważnym problemem, bowiem model cząstek fundamentalnych, na którym opiera się niemal cała fizyka, jest bardzo wrażliwy na jakiekolwiek zmiany. Skoro bozon W jest cięższy niż przypuszczano, wiele obszarów fizyki trzeba będzie zrewidować.
Aktualnie obowiązujący Model Standardowy mówi, że masa bozonu W to 80 357 MeV. Analizowane pomiary wskazują jednak, że bozon W jest nieco cięższy i waży 80 433,5 MeV.
Jak na razie naukowcy sprawdzają, czy na pewno podczas obliczeń nie doszło do jakiegoś błędu. Jakby nie patrzeć, kilka innych pomiarów wykonanych wcześniej bardziej zgadzało się z przewidywaniami Modelu Standardowego. Z drugiej strony najnowszy wynik jest aż dwa razy dokładniejszy od wcześniejszego najdokładniejszego pomiaru. Jeżeli jednak okaże się, że wyniki badań są prawidłowe, będzie to oznaczało, że w naszym modelu rzeczywistości brakuje jeszcze jakiegoś fundamentalnego składnika, a to znaczy, że fizycy cząstek ponownie staną przed wyzwaniem znalezienia czegoś nowego.
A wszystko to wina Tevatronu
Warto zauważyć, że nie chodzi tutaj o jakiś niewielki projekt badawczy, a rozciągnięty na ponad dziesięć lat projekt badawczy realizowany przez ponad 400 fizyków z całego świata, którzy mozolnie analizowali wyniki 450 bilionów (czyli 450 000 miliardów) zderzeń cząstek zrealizowanych w latach 2002-2011 w amerykańskim zderzaczu cząstek Tevatron w Illinois. Sam zderzacz nie działa już od ponad dziesięciu lat, ale w toku swojej pracy wykonał tak wiele pomiarów, że zebrane przez niego dane wciąż są analizowane i wciąż przynoszą nowe odkrycia, takie chociażby jak to dotyczące bozonu W.
