Batavia, Illinois (USA) - Nová částice? Nová síla nebo interakce? Pokud se potvrdí poslední výsledky získané z Tevatronu, nejvýkonnějšího amerického urychlovače částic, půjde zřejmě o nejvýznamnější fyzikální objev posledního půlstoletí.
Vědci se totiž domnívají, že narazili na částici nebo sílu, která vybočuje z takzvaného Standardního modelu. Tedy teorie, která vysvětluje, z čeho vlastně svět je a co ho drží pohromadě.
Standardní model se nachází napůl cesty k vytvoření "univerzální" teorie vesmíru. Vznikl v rámci snahy zjednodušit všechna pravidla a zákony řídící chování a vzájemné interakce všech známých forem hmoty a energie.
Kvarky, leptony a ti druzí
Kvarky, mající pouze částečný náboj, jsou základními složkami hadronů, které se dále dělí na mesony a baryony - mezi ty patří i protony a neutrony, základní částice hmoty.
Leptony jsou částice bez konkrétní struktury, tři z nich s nábojem, tři náboj nemají. Nejznámější z nich je elektron (e-). Další dvě jsou muon a tau, které mají oproti elektronu mnohem více hmoty. Na druhé straně, bez náboje, bez hmoty a jen velmi těžce nalezitelné jsou neutrina.
Kvarky a leptony se řadí mezi fermiony, další skupinou, která má na rozdíl od fermionů takzvaný spin tvořený celým číslem, jsou bosony.
Extrémní komplexitu interakcí a částic vysvětluje existencí šesti kvarků, šesti leptonů (nejznámějším leptonem je elektron) a intermediálních (zprostředkujících) částic (mezi něž patří například fotony).
Jedná se o velmi dobrý, experimentálně i teoreticky velmi kvalitně podložený model, který však nepokrývá všechny známé děje. Nepočítá totiž například s gravitací.
Co se děje v urychlovači
K tomu, abychom mohli postoupit blíže k vytvoření "teorie všeho" a detailněji pochopit fungování vesmíru, ve kterém se nacházíme, je třeba zbudovat urychlovače částic - čím větší a účinnější, tím samozřejmě lepší. Dochází v nich totiž k více srážkám, jejichž produkty jsou častěji i částice méně obvyklé.
Pro bližší pochopení trochu pokřivená metafora - při srážce dvou velmi rychle se pohybujících motocyklistů by z této srážky vzniklo mnoho malých zvířat, některá poměrně běžná, tu a tam však i nějaká vzácnější.
Nyní však vědci narazili na něco, co by odpovídalo ne novému druhu, ale přímo nové formě života.
Průlom...
Ve skutečnosti se jednalo o srážky protonů a jejich "antihmotných" protějšků, antiprotonů. Obě částice byly urychleny k energiím kolem jednoho bilionu elektronvoltů. Následná analýza jejich srážek způsobila u vědců ve Fermilabu vzrušení.
Jak píše fyzik Jon Butterworth v Guardianu, pozorované "vychýlení" v datech, neodpovídající žádné ze současných teorií, by mohlo ukazovat vznik doposud neznámé částice, podobné W bosonům, ale dvakrát větší. Jednalo by se tak o průlom a posun v porozumění základům fyziky.
...nebo jen chyba v měření?
Na druhou stranu je ale třeba zachovat klid - získaná data zatím nesplňují kritéria pro to, aby byla uznána jako platný objev - míra chyby je zatím z fyzikálního pohledu stále příliš vysoká.
Bude zapotřebí většího množství dat, aby bylo možné s jistotou říci, kde leží pravda. Vědci spolupracující na projektu CDF (Collider Detector at Fermilab) však mají stále ještě mnoho dat k analyzování, stejně jako jiná skupina pracující na Tevatronu, D0.
Testament Tevatronu - zlomový objev, nebo falešný poplach?
Další sběr dat, která by mohla buď osvětlit objev fyziků z CDF, nebo konečně objevit dlouho hledanou Higgsovu částici, zodpovědnou za hmotnost většiny ostatních částic, už bude pouze na urychlovači ve švýcarském CERNu . Tevatron totiž, v rámci úspor americké vlády, postupně ukončuje svůj provoz.
Máte připomínky k tomuto článku, případně k fungování celé rubriky Věda na Aktuálně.cz? Máte náměty a tipy na článek? Zajímají vás výsledky základního výzkumu a chtěli byste se tu o nich dočíst? Napište nám!
