V současné fyzice se má za to, že interakce veškerých částic a předmětů mají na svědomí čtyři základní síly: gravitace, elektromagnetismus a silná a slabá jaderná síla. Nová pozorování z experimentální laboratoře Fermilab v americkém státu Illinois však podle vědců naznačují, že miony mezi sebou interagují dosud nepopsaným způsobem.
"Přišli jsme na to, že interakce mionů neodpovídá standardnímu modelu," prohlásil britský profesor Mark Lancaster, který se na výzkumu podílí. Standardní model je široce přijímanou teorií, která vysvětluje, z jakých částic se skládá hmota a jak spolu tyto částice interagují.
"To je jistě velmi vzrušující, protože to možná poukazuje na budoucnost s novými fyzikálními zákony, novými částicemi a novou sílou, kterou jsme dosud neviděli," dodal.
We’re thrilled to announce that the first results from Fermilab’s Muon g-2 experiment strengthen evidence of new physics! #gminus2https://t.co/tUx4ojzIps pic.twitter.com/t1ufui2Mwu
— Fermilab (@Fermilab) April 7, 2021
Zjištění z Chicaga však zatím nelze prohlásit za vědecký objev. Stále totiž existuje šance jedna ku 40 tisícům, že se jedná o statistickou chybu. Aby mohlo být pozorování prohlášeno objevem, musí být šance, že se jedná jen o náhodu, rovná nejméně jedna ku 3,5 milionu.
Profesor Ben Allanach z Cambridgeské univerzity, který se na výzkumu v USA přímo nepodílel, však prohlásil, že o pravosti objevu nepochybuje. "Celou svou kariéru jsem hledal síly a částice, které dosud neznáme, a tohle je ono. Tohle je ta chvíle, na kterou jsem čekal, a moc se teď nevyspím, protože jsem příliš rozrušený," řekl BBC.
Miony jsou elementární částice podobné elektronům, jsou však asi 200krát těžší. Fermilab v rámci experimentu Muon g-2 posílá miony dokola v elektromagnetu ve tvaru prstence s průměrem asi 15 metrů, který má velmi stabilní a přesně změřené magnetické pole. Miony by v něm měly podle standardního modelu "kmitat" určitou rychlostí. Vědci však při měřeních zjistili, že kmitají jinak, než by se teoreticky předpokládalo. To by podle nich mohlo mít na svědomí působení dosud nepopsané fyzikální síly.
Fyzici se rovněž domnívají, že by chování mionů mohlo souviset s dosud neobjevenou částicí menší než atom.
Podobné experimenty, jež by mohly vést k objevům nových částic a fyzikálních sil, provádí vědci rovněž v evropské laboratoři CERN poblíž Ženevy. Výzkumníci však varují, že budou muset pro potvrzení jakýchkoliv závěrů provést ještě řadu dalších měření.
Pokud by se zjištění ohledně mionů ukázalo jako důvěryhodné, mohlo by podle BBC vědce navést k vyřešení některých velkých fyzikálních záhad posledních desetiletí, například k objasnění existence takzvané temné energie. Ta podle některých teorií způsobuje, že se rychlost rozpínání vesmíru stále zrychluje namísto toho, aby se postupně zpomalovala.
