ექსპერიმენტი, რომელსაც სამეცნიერო საზოგადოება მოუთმენლად ელოდებოდა, დასრულებულია; შედეგები ისეთია, რომ შეიძლება ყოველი მეცნიერის ყველაზე ახირებული ოცნებაც კი აასრულოს: შეიძლება მოსპოს ისეთი ფიზიკა, როგორსაც დღეს ვიცნობთ.
ჩიკაგოს სიახლოვეს მდებარე ფერმის ამაჩქარებლის ეროვნულ ლაბორატორიაში (ფერმილაბი) მიღწეული მტკიცებულებები მიუთითებს, რომ უმცირესი სუბატომური ნაწილაკი, სახელად მიუონი იმაზე მეტად ირხევა, ვიდრე ამას თეორია პროგნოზირებს. ფიზიკოსთა განცხადებით, ამის საუკეთესო ახსნა ის არის, რომ მიუონზე მოქმედებს მატერიისა და ენერგიის ისეთი ტიპები, რომლებიც ფიზიკისთვის სრულიად უცნობია.
თუ ლაბორატორიაში მიღებული შედეგები მართებულია, ეს აღმოჩენა წარმოადგენს ისეთ გარღვევას ნაწილაკთა ფიზიკაში, როგორიც გასული 50 წლის განმავლობაში არ მომხდარა, მას შემდეგ, რაც პირველად შეიმუშავეს სუბატომურ ნაწილაკთა ამხსნელი დომინანტი თეორია. მიუონის უმცირესმა ვიბრირებამ, რასაც მაგნიტურ მომენტს უწოდებენ, შეიძლება მთლიანი მეცნიერების საძირკველი შეარყიოს.
„ფრიად ამაღელვებელი დღეა, დღე, რომელსაც დიდხანს ველოდით არა მხოლოდ ჩვენ, არამედ ფიზიკის მთელი საერთაშორისო საზოგადოება“, — ამბობს მიუონ g-2-ის ექსპერიმენტის პრესსპიკერი და იტალიის ბირთვული ფიზიკის ეროვნული ლაბორატორიის ფიზიკოსი გრაციანო ვენანზონი.
მიუონებს ზოგჯერ „მსუქან ელექტრონებსაც“ უწოდებენ და მათ ამ კარგად ცნობილ „ბიძაშვილებს“ საკმაოდ ჰგვანან, მაგრამ არიან 200-ჯერ უფრო მძიმე და რადიოაქტიურად არასტაბილური — წამის მემილიონედში იშლებიან ელექტრონებად და ციცქნა, თითქოს მოჩვენება, მუხტის არმქონე ნაწილაკებად, რომლებსაც ნეიტრინოებს ვუწოდებთ.
მიუონებს ასევე აქვთ თვისება, რომელსაც ბრუნვას უწოდებენ, რის გამოც, ისინი ციცქნა მაგნიტებივით იქცევიან და პატარა გიროსკოპებივით ირხევიან მაგნიტურ ველში მოთავსებისას.
თუმცა, ახალი ექსპერიმენტის მიხედვით, რომელშიც ფიზიკოსებმა მიუონები რხევისთვის სუპერგამტარი მაგნიტური რგოლის გარშემო მოათავსეს — ირკვევა, რომ მიუონი გაცილებით მეტად ვიბრირებს, ვიდრე ეს მას უნდა შეეძლოს.
კვლევის ავტორთა განცხადებით, ამის ერთადერთი ახსნა ის არის, რომ არსებობს ნაწილაკები, რომლებსაც ჯერ მხედველობაში არ იღებს ყველა სუბატომური ნაწილაკის ამხსნელ განტოლებათა კრებული, სახელად „სტანდარტული მოდელი“, რომელიც 1970-იანი წლებიდან უცვლელია. მეცნიერთა აზრით, ეს ეგზოტიკური ნაწილაკები და მათთან დაკავშირებული ენერგიები მიუონებზე რგოლის შიგნიდან უნდა მოქმედებდნენ.
ფერმილაბის მკვლევრები შედარებით დარწმუნებული არიან, რომ ის, რაც მათ იხილეს (ჭარბი ვიბრირება), რეალური ფენომენი იყო და არა რაღაც სტატისტიკური ხარვეზი. სანდოობის მაჩვენებელს ისინი „4,2 სიგმათი“ აფასებენ, რაც წარმოუდგენლად ახლოს არის 5-სიგმიან ზღვართან, რომელზეც ფიზიკოსები მნიშვნელოვან აღმოჩენას აცხადებენ. 5 სიგმაზე შედეგები მიუთითებს, რომ შემთხვევითობის შანსი 3,5 მილიონში ერთია.
„ჩვენ მიერ გაზომილი რაოდენობა ასახავს მიუონების ურთიერთქმედებას ყველაფერთან სამყაროში. თუმცა, როდესაც თეორეტიკოსებმა იგივე რაოდენობა გამოიანგარიშეს სტანდარტული მოდელის ყველა ცნობილი ძალისა და ნაწილაკის გამოყენებით, პასუხი იგივე არ იყო“, — ამბობს კენტუკის უნივერსიტეტის ფიზიკოსი და მიუონ g-2 ექსპერიმენტის სიმულაციების მენეჯერი რენი ფატემი.
„ეს გახლავთ იმის ძლიერი მტკიცებულება, რომ მიუონი მგრძნობიარეა რაღაც ისეთისადმი, რომელიც ჩვენს საუკეთესო თეორიაშიც კი არ არის“, — აღნიშნავს ფატემი.
თუმცა, სხვა ჯგუფის მიერ ატარებული და ჟურნალ Nature-ში გამოქვეყნებული გამოთვლების მიხედვით, ამ რხევის მნიშვნელობა შეიძლება არც ისე დიდი იყოს. მკვლევართა ჯგუფის გამოთვლების მიხედვით, რომლებიც გაცილებით დიდი მნიშვნელობას ანიჭებს განტოლების იმ ყველაზე გაურკვეველ პუნტქს, რომელიც მიუონების მოძრაობას პროგნოზირებს — ექსპერიმენტის შედეგები პროგნოზებთან სრულ თანხმობაშია.
ნაწილაკების 20-წლიანი დევნა შეიძლება არაფრისმომცემი აღმოჩნდეს.
„თუ ჩვენი გამოთვლები სწორია და ახალი გაზომვები ამბავს არ ცვლის, გამოდის, რომ სულაც არ გვჭირდება ფიზიკის რაიმე ახალი კანონები მიუონების მაგნიტური მომენტის ასახსნელად, რადგან ის სტანდარტული მოდელის კანონებს ემორჩილება“, — წერს განცხადებაში პენსილვანიის სახელმწიფო უნივერსიტეტის ფიზიკის პროფესორი და ჟურნალ Nature-ში გამოქვეყნებული პუბლიკაციის ავტორი ზოლტან ფოდორი.
თუმცა, ფოდორი იქვე აღნიშნავს, რომ ვინაიდან მისი ჯგუფის პროგნოზი ეფუძნება სრულიად განსხვავებულ კალკულაციას ძალიან განსხვავებული დაშვებებით, მათი შედეგები შორს არის საბოლოო პასუხისგან.
„ჩვენი დასკვნა ნიშნავს, რომ არსებობს უთანხმოება წინა თეორიულ შედეგებსა და ახალ შედეგებს შორის. ეს შეუსაბამობა უნდა გვესმოდეს; გარდა ამისა, ახალი ექსპერიმენტული შედეგები შეიძლება ახლოს იყოს ძველთან ან უფრო ახლოს წინა თეორიულ კალკულაციებთან. წინ მრავალი მღელვარე წელი გველოდება“, — აღნიშნავს ზოლტან ფოდორი.
არსებითად, ფიზიკოსები გადაჭრით იქამდე ვერ იტყვიან, რომ რაღაც ახალი, უცნობი ნაწილაკები მიუონებზე მოქმედებენ, ვიდრე არ შეთანხმდებიან, ზუსტად როგორ ურთიერთქმედებს მიუონებთან სტანდარტული მოდელის 17 უკვე არსებული ნაწილაკი. ვიდრე რომელიმე თეორია გაიმარჯვებს, ფიზიკა კვლავ წონასწორობაში რჩება.
მომზადებულია Live Science-ის მიხედვით.
